氣候變化對森林火災的影響及預防對策的探討

邢曼曼

【摘 要】隨著全球氣候變暖，極端天氣氣候事件增多，我國森林火災發生頻次和造成的損失都呈上升趨勢。本文從氣溫、降水、風力和極端天氣氣候事件4個方面研究氣候變化對森林火災的影響，分析森林火災對氣候變化的反饋作用，研討了氣候繼續變暖背景下森林火災的情勢，并提出針對性的預防對策。

【關鍵詞】氣候變化；森林火災；預防對策

改革開放近40年來，我國經濟建設突飛猛進，取得了舉世矚目的成就，但毋庸諱言，我國的經濟發展在一定程度上是以犧牲生態環境為代價的。黨的十八屆五中全會提出：“十三五”期間中國經濟社會發展將確立“四個全面”戰略布局，形成“五位一體”總體布局，以創新、協調、綠色、開放、共享五大發展理念引領我國實現“兩個一百年”的奮斗目標。“十三五”規劃首次提出“綠色”的發展理念，把生態文明建設作為我國經濟社會發展的要義。林業是綠色理念的重要組成部分，對保護生態環境、保持生態平衡具有十分重要意義。森林火災具有很強的周期性、突發性和破壞性[1]。在諸多危害森林的因子中火災是破壞性最大的一個因子[2]。據不完全統計，世界森林火災平均每年發生約22萬起，過火林地面積達640多萬公頃。氣象與森林火災的關系非常密切，全球氣候變化導致的全球增溫、干旱、極端高溫、夏季降水減少及與全球變化相關的厄爾尼諾、拉尼娜和南方濤動等現象使得森林火災頻繁發生[3]。在全球氣候變暖背景下，森林可燃物含水量低，極易燃燒，加大森林火災燃燒性，增加森林火災的危險性，延長森林火災發生時間[4]。因此，加強氣候變化對森林火災影響的研究顯得尤為重要。

1 氣候變化對森林火災的影響

全球氣候變化問題是人類面臨的規模最大、范圍最廣、影響最為深遠的挑戰之一[5]。氣候變化在導致全球氣溫升高的同時，對包括林業在內的自然生態系統產生深刻的影響。近百年來中國的氣候變化，主要是氣溫、降水及極端氣候事件的變化，加大了那些極端高溫干旱地區火災頻發及發生重特大森林火災的可能性[6]。引起森林火災的氣象因子主要包括氣溫、降水和風力。我國幅員遼闊，氣候特點不一，分布著不同的氣候帶，進而形成不同的植物帶，相應的也形成了不同的林火發生區。根據各地氣候特點，形成了森林火災日變化、季節變化和年際變化等，這些都明顯的受到當地氣象因子的制約。

1.1 氣溫

據世界氣象組織研究，全球正在經歷一次大的以氣候變暖為特征的氣候變化過程。從1860～2000年的140年間，全球平均溫度上升了大約0.6℃[7]。盡管由于研究選擇的區域、年限和資料樣本不同，氣溫上升速率統計結果有所不同，但全球氣候變暖的事實得到社會的公認，尤其是進入20世紀80年代中期以后氣溫升高幅度越來越大。氣溫升高對森林火災的影響是多方面的，主要表現在：

（1）林火發生地理分布區擴大。氣候變暖使我國東部地區年平均氣溫的各級等溫線不同程度地較常年北移，東北、西北和青藏高原等地0℃等溫線范圍明顯縮小，導致我國東部森林植被帶的北移，尤其是北方的落葉林的面積減少很大。由于氣候變化的影響，使得林線、植被分布也產生相應的改變，進行對可燃物的特性和結構產生影響。氣溫升高導致氣候生長期明顯增長，森林群落結構發生變化，使森林火險可能性增加，林火的發生有增加的趨勢，并且使林火發生地理分布區不斷擴大。

（2）溫度越高森林火災發生的可能性越大。氣溫影響可燃物的著燃性，高溫還會促使火勢更加猛烈。隨著氣溫升高，森林中可燃物的水分蒸發和變干的速度加快，森林易燃可燃物積累多，森林火災發生的可能性增大，火災發生頻率增高。

（3）氣溫升高可使森林火險期提前和延長。森林火災發生的次數和危害程度以春季最多，最嚴重，秋季次之。研究表明，氣候增溫主要發生在冬季和春季，日最低氣溫比日最高氣溫增幅更明顯，溫度日變化減少，中國北部冬春季最為明顯[8]。因此，隨著氣象條件的變化，可使森林火險期提前，火險期明顯延長。

1.2 降水

降水量是制約森林火災發生的重要氣象因子。在氣候變暖的背景下，年降水量總體有變少的趨勢，但各地變化趨勢有所不同，甚至可能出現北方抗旱和南方防汛同樣十分嚴峻的情況。降水對森林火災的影響十分直接。

（1）降水量偏多增加可燃物的含水量，則火災不易發生，一般大雨過后，3～4天之內不會出現火險。有效降水可緩解旱情，增加水分含量，降低林火危險程度，同時對撲火工作具有十分關鍵的作用。人工增雨作業在適宜的天氣條件上可適當增加降水量。

（2）降水量減少，無雨日較長，森林可燃物的含水量就會不斷下降，森林火災發生的可能性和嚴重性隨之增大。研究認為，干濕氣候指數與火災發生次數的年際變化有著較好的反相關關系[9]，即降水量較少的年份，火災次數增多[10]。特別是長期干旱天氣可導致森林可燃物積累增多，防火期延長，森林可燃物干燥，森林燃燒可能性加大，林火發生頻率高，如：2010年我國共發生森林火災7723起，受害森林面積4.57萬公頃，人員傷亡108人，損失嚴重。氣候預測我國的華北、西北、東北、黃淮等地區的氣候有變暖、變干的趨勢，易導致冬春連旱，春夏連旱，這對森林火災的增加將構成嚴重威脅。

1.3 風

風力的大小和風向變化與森林火災的發生關系尤為密切。

（1）風能把植被吹干，降低可燃物水分，有助于燃燒，增加林火危險性。

（2）風向和風速是制約林火蔓延速度、林火強度、火災面積和撲救難易程度的決定性因素。而且在火災發生后，風還能使火源得到充分的氧氣供應，加速燃燒，同時使火花飛濺，影響火災的形狀，延伸火災的外形，擴大火災面積，使地面火變為樹冠火[11]。另外，風還能使死火復燃，使森林火災的蔓延速度加快，由于風向不易控制，可改變林火的蔓延方向，如果風速加大，則會引發更嚴重的森林火災，造成很大損失[12]。

（3）大興安嶺15年林區資料統計顯示，80%以上森林大火和特大火災是在5級以上的大風天氣條件下發生的。研究表明[13]，有利于著火但不助于蔓延時，風速小于2級；火勢蔓延擴大時風速大于等于2級；火勢迅速擴大時風速大于5級，大風起的作用至關重要。

1.4 極端天氣氣候事件

隨著氣候變化，中國極端天氣氣候事件的頻率和強度發生了明顯變化，常常出現“一邊是臺風暴雨，一邊是高溫干旱”的極端天氣氣候事件。中國每年受干旱、洪澇和臺風等氣象災害影響的人口達幾億人次。極端天氣氣候事件增大了重大森林火災的發生幾率。

厄爾尼諾現象引起的高溫和干旱天氣對中國森林火災的影響很大[14]。極端高溫、干旱、夏季降水減少或分布不均等現象，也使得森林火災頻繁發生。如1987年黑龍江省大興安嶺“5.6”特大森林火災發生前，大興安嶺北部林區連續兩年少雨，已形成了一個少雨干旱中心，在這種高溫干燥的氣候條件下，森林地表和深層可燃物的含水率都降到最低限度，森林火險級居高不下。特大火災就是在這樣的氣候背景和天氣形勢下發生的。2006年5月21日，陸續發生在黑龍江省嫩江縣嘎拉山、松嶺區砍都河和內蒙古自治區牙克石市免渡河林區的三起特大雷擊森林火災，至6月2日才全部撲滅。

2 氣候變化趨勢分析

2.1 森林火災對氣候的反饋

氣候變化通過對森林植被和可燃物類型與載量的影響來改變林火行為。同時，森林燃燒產生的溫室氣體又對氣候變化產生反饋作用。森林火災對大氣中的溫室氣體和氣溶膠的增加有顯著影響。森林火災的發生直接導致大氣中氧氣和二氧化碳的比例改變，二氧化碳氣體相對增多和溫室效應增強，引起森林小氣候的變化，使林區局部地區溫差增大，水分蒸發增加，溫度降低，無霜期縮短。森林火災后，植被如不及時恢復，還會引起山洪暴發、山體滑坡、地下水位降低等自然災害的發生。

2.2 未來氣候變化對森林火災的影響

當前，以氣候變暖為主要特征的氣候變化已經對林火動態產生重要影響，全球大部分地區林火發生頻率增大，林火強度增強；在預期繼續變暖的氣候背景下，未來林火情勢會更加嚴峻[15]。中國科學家利用全球氣候模式，參考IPCC給出的未來溫室氣體排放量和濃度，對中國未來氣候變化趨勢預估結果表明，到2l世紀末，全球地面平均溫度還將上升1.4～5.8℃。其中北方增暖大于南方，冬春季增暖大于夏秋季，極端天氣氣候事件發生的頻率加大，由此來看，未來的森林火災形勢不容樂觀。隨著全球氣候異常加劇，未來的森林火災分布范圍以及發生頻率和強度都會加強，極端天氣氣候事件多發、重發有引發重大森林火災的可能。同一林區反復發生森林火災，必然導致植物群落組成發生變化，會向旱生群落方向發展[16]。

3 預防對策探討

（1）氣候變化通過影響林區天氣和可燃物來影響林火動態。中國的氣候長期變暖變干趨勢與全球一致，以冬季和西北、華北、東北最為明顯，易導致冬春連旱，春夏連旱，對森林火災的增加將構成嚴重威脅，需引起高度關注。為了有效預防森林大火的發生，應從林火發生機理和氣候變化相關性分析等方面深入開展研究。

（2）大面積、高強度的森林大火通常是在氣候異常或特殊的天氣系統造成高溫、低濕伴有大風的天氣情況下發生的。在全球氣候變化的大背景下，我國的森林火災危害呈上升趨勢。了解當地林區氣候變化機制，重視氣候變化對森林火災的影響，加強森林火災氣象等級研究，依據氣候變化與森林火災的關系，劃分森林火災氣象等級，在火災多發期發布天氣預報時，同時發布森林火險氣象等級預報。

（3）降水量越大，連續降水日數越多，森林火險等級越低。較大的林火絕大多數是由自然降水或人工增雨作業增加降水量以后被撲滅的。要充分認識到人工增雨在森林防火中的重要作用，積極開展森林防火人工增雨作業，努力降低森林火險等級，增加森林地表水，支持森林火災撲救。

（4）調控森林可燃物。有計劃地將林地中或與林地連成一片的枯枝、雜草、灌木等森林可燃物進行清除，降低地表可燃物載量，減少森林火災的發生幾率，控制地表火向樹冠火的轉化。

（5）布設防雷設施，避免雷擊起火。森林由于區域遼闊，要綜合分析林區雷電活動的規律，找出發生雷電易發區域和重點部位，加強防雷設計，以有限的防雷裝置，取得有效的防護效果。

【參考文獻】

[1]王廣玉.氣象與森林火災[J].甘肅林業，2006（6）：35.

[2]舒立福，田曉瑞，寇曉軍.林火研究綜述（I）——研究熱點與進展[J].世界林業研究，2003，16（3）：37-40.

[3]Viegas D X， Bovio G， Ferreira A， et al. Comparative study of various methods of fire danger evaluation in southern Europe[J]. International Journal of Wild land Fire， 2000，9（4）：235-246.

[4]田曉瑞，王明玉，舒立福.全球變化背景下的我國林火發生趨勢及預防對策[J].森林防火，2003（3）：32-34.

[5]胡鞍鋼，管清友.應對全球氣候變化：中國的貢獻[J].當代亞太，2006（4）：7-25.

[6]趙鳳君，舒立福.氣候異常對森林火災發生的影響研究[J].森林防火，2007（1）：21-23.

[7]Houghton J.全球變暖[M].戴曉蘇，石廣玉，董敏，等譯.北京：氣象出版社，2001.

[8]王明玉，舒立福，王景升，等.西藏東南部森林可燃物特點及氣候變化對森林火災的影響[J].火災科學，2007，16（1）：15-20.

[9]趙玲，李樹嶺，宋慶利.干濕氣候變化對森林火災的影響[J].內蒙古氣象，20O4（1）：33-35.

[10]梁瀛，雍宏，努爾古麗.新疆北疆林區森林火災與氣象因子的相關性分析[J].新疆農業科學，2011，48（3）：539-543.

[11]萬里鵬，梁繼國.大興安嶺森林火災的氣候背景[J].森林防火，1996（2）：18-20.

[12]李麗琴，牛樹奎.中國氣候變化與森林火災發生的關系[J].安徽農業科學，2010，38（22）：11993-l1994.

[13]金可參.林火管理知識問答[M].哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1990：50-53.

[14]田曉瑞，舒立福，阿力甫江.林火研究綜述（Ⅲ）-ENSO對森林火災的影響[J].世界林業研究，2003，16（5）：22-25.

[15]趙鳳君，王明玉，舒立福，等.氣候變化對林火動態的影響研究進展[J].氣候變化研究進展，2009，5（1）：50-55.

[16]舒立福.森林可燃物可持續管理技術研究[J].火災科學，2000，9（2）：23-41.

[責任編輯：楊玉潔]