提起火焰山,紅顏稚童、鶴發老翁,人人皆知。相信看過《西游記》的人,一定會對孫悟空三借芭蕉扇撲滅火焰山之火的場面記憶猶新。然而在現實生活中,無論真寶扇還是假寶扇,卻是無法將大火撲滅的。像我們常用扇子扇煤爐,目的就是想把爐內火越扇越旺。如此,你是否知道,風究竟是助火,還是滅火呢?
說起風,我們并不陌生。很早以前,人們就利用風來耕田、提水、磨面、行船、發電……它為人類做出了許多貢獻。然而,在風的大家族中,除了我們所共知的龍卷風、臺風等熟悉的面孔外,還有人們比較陌生的火風。火風在氣象科學上稱作“焚風”。
一般來說,如果不加預防,臺風和龍卷風等強風會給日常的生產生活帶來很大的災難和損失,而焚風也不例外。焚者,火也。冷季的焚風常引起積雪融化,甚至出現雪崩;暖季的焚風則使谷物或果實早熟,嚴重者可引起農作物枯萎,甚至使山林發生火災。可見,風與火災之間有著密切的關系。
在火災現場,風對火勢的蔓延發展影響很大。有時,即使在沒有風的情況下起火,因溫度差和空氣對流等原因也會起風,而且隨著火勢的不斷擴大,風也會越來越大。
火場上一般有4種風:一是自然風,即在火災前后自然天氣固有的風,它的大小和方向對火勢發展蔓延往往起著決定性作用;二是由于燃燒時釋放熱量,造成具有溫度差的空氣環境,溫度差使周圍空氣對流形成風,它的方向總是由火場的中心高溫區輻射指向火場周圍的低溫區;三是由于燃燒時要消耗大量的氧氣,從而形成氧氣壓力差,這種壓力差總是驅使周圍含氧量高的新鮮空氣自發地不斷向火場補充,使空氣對流形成風;四是燃燒產生的大量煙氣,同樣會形成具有壓力差的空氣環境,壓力差為周圍空氣的膨脹提供動力,也會形成風。
眾所周知,要使可燃物燃燒,需要同時滿足兩個條件:一是可燃物要與氧氣接觸,二是可燃物的溫度必須達到著火點。一旦可燃物的溫度達到著火點,氧氣越充足,可燃物的燃燒也就越劇烈;而當可燃物的溫度低于著火點時,即使氧氣很充足,也不可能燃燒。例如,往煤爐內吹風,供給了燃燒所需的足量氧氣。冷空氣雖能使爐內燃料降溫,但卻不能使爐內環境溫度低到煤的著火點以下,這樣爐火持續燃燒,所以會越扇越旺,而用扇子扇燭火,使環境溫度降到蠟燭的著火點以下,所以一扇就滅了。
因此,風是助火還是滅火,主要取決于風的大小和可燃物的溫度。當風使可燃物降溫到著火點以下時,風便滅火;當風無法使可燃物溫度降至著火點以下時,風便助火。在第二次世界大戰的一次空戰中,有一架飛機中彈著火,機智的飛行員通過加快飛機的飛行速度,使流過飛機的氣流速度大幅度提高而最終滅火。又如,油井著火時,消防人員在油井附近引爆炸藥,用爆炸引起的強烈氣流來撲滅油井大火等。雖然上述火災起因和滅火方法不盡相同,但他們利用的都是風能滅火這一原理。
我們有理由相信,隨著科學技術的不斷發展,當人們完全認識和掌握了風的脾氣和特點后,人們一定能使“風助火勢”變為“風抑火勢”,讓風更好地為人類的生產和生活服務。
選自《百科知識》