森林火險與氣象因素多元相關性及其分析

張翹

[摘 要] 森立火災的發生除了和人為因素有著密切的關系之外，氣象因素也是導致森林火災發生的主要因素。隨著最近幾年遼寧省本溪市的森林覆蓋面積逐漸增加，該地區的森林防火工作面臨著巨大的壓力。每年都需要我們做好各個方面的防范工作。但是因為氣象因素作為一個不可控制的非人為因素，對森林火災的預防產生了嚴重的影響，因此，做好森林火災和氣象因素的多元相關性的研究和分析就顯得十分重要了。本文主要結合實際情況，從日照小時、氣溫、降水量等多個方面，利用相應的分析方法分析了其與森林火災發生的相關性，在多種氣象因素綜合作用下對森林火災發生的變化規律進行了詳細的分析和研究。研究結果顯示，森林火災的發生和日照小時數、相對濕度、溫度和降雨量之間存在著一定的穩定聯系性，通過對影響森林火險氣象因素的相關性進行分析研究，能夠為森林火災的研究提供基礎數據支撐。

[關鍵詞] 森林火險 氣象因素 多元相關性 分析

[中圖分類號] S762 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2015）09-0294-02

我國是一個森林火災多發的國家之一，森林火災每年都會對我國的森林資源和環境造成嚴重的影響。為了切實提高我國深林火險的預防能力，除了研究出防治森林大火的撲救方法，預防森林火災的發生，做好氣象因素綜合作用下對森林火災的影響工作更為重要。森林火險的發生除了受到人為因素的影響之外，還會受到氣象因素的限制和影響，通過分析相應的氣象因素，就可以有效的分析火災的信息，從而切實對森林火災進行科學與測，指導我們科學進行防火建設。而影響森林火險出現的氣象因素有很多，日照小時數、降雨量和溫度等因素綜合作用，都會導致森林出現火險，再加上這些氣象因素相互之間的作用，使得森林火險的預防工作成為一個十分復雜的工作。本次研究過程中，主要從日照小時數、降雨量、相對濕度和氣溫等氣象因素進行分析和研究，希望通過本次研究對更好的促進森林火險預防研究有一定的幫助。

1 資料選取

本次研究過程中，選取了遼寧本溪地區市林業局防火辦公室提供的2004～2014年，共計10年的森林火險資料。其中2004年～2007年的數據為逐日原始數據，2007年～2014年的數據材料為年統計數據。這十年的氣象材料來源于本溪市氣象局所提供。

2 森林火災的分布特征分析

2.1 森林火災的年際變化特征

2004年～2014年間，發生森林火險次數最多的是2010年，高達24次，然后就是2007年，森林火險次數有16次，森林火險次數最少的是2013年，僅出現了1次。

2.2 森林火險的空間分布特征

從2004年～2014年，本溪地區森林火險發生的區域分布來看，多數都發生在本溪自然森林公園附近，這些地區游客較多，森林茂密，森林植被多數是由松樹和灌木組成。在本溪縣滿族自治境內是森林火險發生最為嚴重的區域。此外，在本溪東部接近撫順地區的森林也是發生森林火險的主要地區。

2.3 森林火險的月際變化特征

森林火險月際變化最為明顯的月份是每年的2～4月份，8月份和9～12月份。其中森林火險主要集中在每年的2～3月和9～10月之間。這些時期預防森林火災的重要時期。

2.4 森林火災的日變化特征

從森林火險出現的日變化情況分析，在本溪地區森林火險多發生在白天9點～19點之間，其中發生頻率最高的會集中在白天的11點～17點之間。其中，高數值區會出現在下午的15點～17點之間，次高數值區域會出現在中午的11點～12點之間。在本次研究過程中發現，森林火險的日變化和氣象因素的而日變化呈現相對應的關系，高數值區域正好是本地區對應的下午氣候溫度較高，相對濕度較小以及風力較大的時間，而次高數值區的出現可能與人類的活動有著密切的關系。

3 森林火險和氣象因素的多元相關性分析

3.1 日照小時數與森林火險之間的相關性

日照小時數和森林火險發生的次數呈現正相關性。對2004年～2014年的森林火險出現的日照小時數進行統計分析顯示，日照小時數在3小時以上的占據了90%以上，日照小時數在6小時以上的占據了80%左右。在氣象條件上規定，每天的日照小時數在3～6小時之間，定義為晴到多云的天氣，日照小時數超過6小時定義為晴到少云的天氣，這就說明了森林火險發生多在晴朗的天氣下，這時由于太陽照射充分，一方面增溫效果顯著，另一方空氣中的相對濕度降低，森林中的枯枝和干枯的樹葉等可燃物變得越來越干燥，在合適的燃燒點環境下，就會出現森林火險。因此，在晴朗的天氣下，能見度越高，森林火險的可能性就會越大，相反天氣陰沉，環境溫度較低，相對濕度較大，森林火災的發生的概率較小。

3.2 氣候溫度與氣象因素的相關性

氣候溫度和森林火險有著十分密切的關系，是森林火險最終蔓延成森林大火重要的氣象因素。森林中的氣候溫度越高，可燃物中的水分就會蒸發的越快，干燥的枯枝落葉很容易引起森林火險的出現。溫度會顯著影響到可燃物的著火點，而高溫會促使火險迅速蔓延，使得森林中的火勢迅速發展。空氣的溫度越高，森林植被的水分蒸發的就越快，含水量減低一些可燃物就越干燥，像松樹生長過程中會產生油脂，這些油脂高溫和干燥的環境下很容易燃燒，這時森林火險的等級就會變的更高。在氣象研究領域，經常會使用溫度距平來表示某一個地區總森林火險的發生日溫度偏離平均溫度狀況的程度，也就是采用日平均氣溫和歷史同期平均氣溫的始終差值進行衡量。對發生火險日的溫度距平進行分析和研究，發現火險發生日溫度距平高達90%以上，特別是在2～4.9度的溫度距平值占到了火險是總數的一半以上。詳細情況見表1所示。進一步對火險日的氣溫差進行比較和分析，日差小于7度的占10%左右，日差在7～20度的占到了90%左右。通過分析我們也知道，日差溫相差越大，森林火險的發生率也就越高。本次研究的結果與相關文獻的研究是一致的。當日差溫度小于7度時，森林火險發生率較低，當日差在7～20度之間，森林火險的發生率顯著增大。

表 1 森林火災日溫度距平概率分布

3.3 相對濕度與森林火險相關性分析

空氣中的相對濕度是用來表示空氣中含水量的多少或者表示空氣中干濕程度的物理量。相對濕度是影響森林火險的一個重要因素。其關系到火險的蔓延程度和蔓延的快慢。空氣中相對濕度低，火險蔓延程度較快，反之較慢。本次研究過程中，對41個森林火險日的是平均相對濕度和最小相對濕度進行分析顯示，森林火險的出現和空氣相對濕度呈現負相關。相對濕度越小，火險發生次數越多，詳細情況見表2、3所示。通過對表2、3進行分析標明，森林火險日當天的空氣相對濕度均在76%以下，當日平均相對濕度超過76%時，是不容易發生森林火災的。但是如果長期不下雨，即使空氣中的相對濕度超過上述數值，森林火險依然十分容易發生。但森中日最小度小于50%之后，森林火險的發生率高達90%以上，日最小相對濕度超過65%之后，幾乎不會發生森林火險。

表 2 森林火災日平均相對濕度概率分布

表 3 森林火災日最小相對濕度概率分布

3.4 降水量與森林火險的相關性分析

降水增加了空氣中的相對濕度和可燃物的含量，使得可燃物變得潮濕不容易燃燒，因此，降水是抑制森林火險發生的抑制因素。在本溪地雨季多幾種在6～8月份之間，而秋冬季節降水量少，容易引發森林火險。分析降水量和森林火險的關系，降水量和森林火災呈現負相關。通過對2004年～2007年本溪地區4年間森林火險逐日統計數據可以得到，無連續降水日與森林火險的次數呈現正相關，有超過一半以上的森林火險發生前連續三天以上沒有出現降雨。特別是在秋冬季節，森林火險發生前均有超過10天以上的連續無降雨天氣，有的甚至會超過一個月。詳細情況見表4。

表4 森林火災日最長連續無降水日數概率分布

4 討論

首先，森林火險和氣象條件有著密切的聯系性，通過對本溪地區日照小時數、氣候溫度、相對濕度以及降雨量四個氣象因素進行分析顯示，森林火險和日照小時呈現正相關，與相對濕度和降水量呈現負相關，與溫度距平和日較差密切不相關；其次，根據影響森林火災主要氣象因素，需要我們切實做好森林火險預警和預報工作，加強對森林防火知識的宣傳和教育，控制好野外人為用火，杜絕森林火災的發生，從而切實減少人民群眾生命財產安全的損失；最后，在進行森林火險預防過程中，森林火險的出現除了收到人為因素的影響之外，氣象因素對森林火險的影響最為顯著，同時，還會受到地形地貌、森林類型以及植被落物等因素的綜合影響，本次研究主要是對進入新世紀以后，本溪地區的氣象因素進行了分析，其規律還需今后進行進一步的研究和驗證。

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