河北豐寧地區(qū)雷擊森林火災(zāi)防護(hù)研究

史洋

雷擊森林火災(zāi)是帶電云塊向林區(qū)放電擊中某一目標(biāo)導(dǎo)致引起森林火災(zāi)的自然氣象災(zāi)害現(xiàn)象。本文針對(duì)豐寧地區(qū)雷擊森林火災(zāi)進(jìn)行預(yù)防與研究，針對(duì)雷擊森林火災(zāi)提出六項(xiàng)措施，分析了其原理、具體方法和作業(yè)難點(diǎn)。

雷擊造成的火災(zāi)是林業(yè)的最主要災(zāi)害之一，根據(jù)美國(guó)林區(qū)森林累計(jì)火災(zāi)統(tǒng)計(jì)分析表明，每9次雷擊就回產(chǎn)生1次雷擊森林火災(zāi)，全球各地雷擊引起森林火災(zāi)總次數(shù)10%左右，每年約兩萬(wàn)次。雷擊導(dǎo)致的森林火災(zāi)，通常發(fā)生在人跡罕至的地區(qū)，一旦釀成火災(zāi)后很難及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，易造成大面積火災(zāi)且常規(guī)的防火措施無(wú)法減少雷擊火災(zāi)次數(shù)。

豐寧滿(mǎn)族自治縣地處燕山北麓和內(nèi)蒙古高原南緣，屬于中溫帶辦濕潤(rùn)半干旱大陸性季風(fēng)型高原山地氣候，地勢(shì)由東南向西北呈階梯狀增高，豐寧有繁盛的林木資源。林地面積674萬(wàn)畝，占河北省有林地面積20.5%，森林覆蓋率51.4%， 主要林木樹(shù)種有樺、柞、椴、榆和黑松、油松等。根據(jù)《雷擊引起森林火災(zāi)的研究》可知，雷擊火引燃森林形成森林火災(zāi)必須的三個(gè)條件（1）要有接地閃；（2）干燥的樹(shù)木；（3）有利于火災(zāi)蔓延的條件。豐寧本地森林里松樹(shù)、樺樹(shù)的樹(shù)枝樹(shù)皮、雜草吸水力強(qiáng)但蒸發(fā)速度非常快，其中雜草含水能力最小，燃點(diǎn)最低，是森林火災(zāi)的最主要的引火燃燒物。按照雜草含水率分五等級(jí)，對(duì)于雜草含水率在20%的林區(qū)一定要加強(qiáng)巡護(hù)、禁止一切用火并注意雷擊火。

豐寧的雷暴日是45天屬于高雷區(qū)，近年來(lái)森林火災(zāi)事故頻發(fā)造成的損失巨大，下面結(jié)合本地林業(yè)特點(diǎn)對(duì)豐寧雷擊森林火災(zāi)防護(hù)方法進(jìn)行闡述。

1 預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)森林火險(xiǎn)天氣

由本地氣象局觀(guān)測(cè)雷雨云資料和雷電參數(shù)資料結(jié)合氣壓、風(fēng)向、空氣濕度等氣象要素對(duì)森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)進(jìn)行綜合分析，做出森林草原防火氣象專(zhuān)報(bào)，并通知防火辦等相關(guān)部門(mén)使林區(qū)采取有效措施預(yù)防雷擊森林火災(zāi)發(fā)生，并做好撲救準(zhǔn)備。

2 利用遙感實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雷擊森林火災(zāi)

通過(guò)京津冀森林火災(zāi)遙感監(jiān)測(cè)與精細(xì)化火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)預(yù)警平臺(tái)觀(guān)測(cè)熱源，氣象觀(guān)測(cè)站安裝有閃電定位儀，通過(guò)各方位閃電定位儀測(cè)定閃電的強(qiáng)度、方位、正負(fù)閃等要素。結(jié)合閃電定位系統(tǒng)與遙感平臺(tái)對(duì)雷擊火災(zāi)發(fā)生的位置、時(shí)間、面積、強(qiáng)度提供技術(shù)指標(biāo)和決策服務(wù)，為撲救雷擊森林火災(zāi)提供及時(shí)的服務(wù)。

3 安裝預(yù)防性接閃裝置

由于豐寧地區(qū)分壩下、接壩、壩上三個(gè)地貌單元。壩上地區(qū)地勢(shì)平坦天高地闊，不適合安裝預(yù)防性接閃裝置，但壩下群山綿亙，河谷縱橫，接壩峰高谷深，林木茂盛在適合的地方可以安裝預(yù)防性接閃裝置。根據(jù)林區(qū)地形資料，雷擊資料林區(qū)雷電主導(dǎo)方向和土壤的電阻率評(píng)估，可在林區(qū)制高點(diǎn)或區(qū)域內(nèi)突出高點(diǎn)安裝接閃針、接閃線(xiàn)、接閃網(wǎng)。通過(guò)阻燃穿管引下線(xiàn)和良好的接地裝置將雷電引入大地，從而防止或減少雷電對(duì)樹(shù)木的破壞。此裝置有效、節(jié)約、簡(jiǎn)單但由于接閃器的高度很有限，所以保護(hù)范圍較小，對(duì)防雷裝置如何設(shè)計(jì)布局要求很高。

4 人工影響天氣對(duì)森林雷電火災(zāi)防護(hù)對(duì)策

在雷擊森林火災(zāi)前后，利用氣象部門(mén)人工影響天氣進(jìn)行增雨消雷作業(yè)，原理是通過(guò)人工增雨火箭發(fā)射增雨火箭彈或飛機(jī)播撒碘化銀催化劑進(jìn)行人工增雨。首先人工增雨可以增加林區(qū)空氣土壤濕度，雨水受熱蒸發(fā)帶走大量大熱，減少雷擊引起的火災(zāi)，阻斷火勢(shì)蔓延，但此種方法難點(diǎn)就是成本較高。

豐寧縣政府高度重視人工影響天氣的作用，豐寧縣氣象局現(xiàn)有10臺(tái)增雨火箭發(fā)射器，五座固定人影基地，儲(chǔ)彈量充足，如突發(fā)雷擊森林火災(zāi)可迅速做出反應(yīng)，會(huì)同唐山機(jī)場(chǎng)增雨飛機(jī)播撒碘化銀催化劑并同時(shí)可協(xié)周?chē)h區(qū)進(jìn)行聯(lián)合增雨，以達(dá)到增大雨量，覆蓋火場(chǎng)、防止或減少雷擊火災(zāi)所造成的損失。

人工影響天氣不僅可以在發(fā)生雷擊森林火災(zāi)后實(shí)施增雨作業(yè)為撲滅森林火災(zāi)提供保障，而且在森林火險(xiǎn)等級(jí)較高的時(shí)候，配合森林防火各相關(guān)部門(mén)實(shí)施人工降雨作業(yè)防患于未然，以達(dá)到預(yù)防森林火災(zāi)的目的。

5 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)氣象要素預(yù)判火災(zāi)趨勢(shì)

豐寧氣象局擁有車(chē)載應(yīng)急氣象裝置，可迅速到達(dá)火場(chǎng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)速風(fēng)向、雨量、溫度等氣象要素進(jìn)行實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的火勢(shì)蔓延速度、方向進(jìn)行判斷預(yù)估，有效的避免人力物力的浪費(fèi)，對(duì)撲救工作起到很好的服務(wù)作用。當(dāng)平均風(fēng)力達(dá)到4級(jí)或以上時(shí)危險(xiǎn)性增大，而且風(fēng)還能讓助燃的氧氣流通并使林場(chǎng)中水汽蒸發(fā)加快，更利于森林火災(zāi)的蔓延，所以在森林火災(zāi)中對(duì)風(fēng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)十分重要。

6 其他防止或減少雷擊森林火災(zāi)的方法

例如美國(guó)、法國(guó)、日本等國(guó)家對(duì)此方面研究開(kāi)展的很早，通過(guò)人工引雷火箭進(jìn)行消雷作業(yè)，原理是運(yùn)用發(fā)射拖有細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)的小型火箭來(lái)觸發(fā)閃電以達(dá)到消減雷目的；還有消雷器防雷裝置，原理是運(yùn)用消雷器控制上行雷的形成條件從而達(dá)到對(duì)雷電的消減作用；還可以通過(guò)飛機(jī)向云層播撒凍結(jié)核或者金屬箔絲，起到人工抑制雷電云的作用。但這幾種類(lèi)似方法技術(shù)還不成熟且成效不明顯尚未投入大規(guī)模使用。

雷擊森林火災(zāi)具有分散性、突發(fā)性以及巨大的破壞性，而且常發(fā)生在人跡罕至的地區(qū)使撲火難度加大，而且破壞林分結(jié)構(gòu)和森林環(huán)境，造成氣候失調(diào)，水土流失，河流淤塞，洪水泛濫或水源枯竭。因此我們更應(yīng)該加大對(duì)林區(qū)的防雷措施和雷電防護(hù)科學(xué)與技術(shù)研究，早日將其運(yùn)用在防止或減少雷擊森林火災(zāi)的事業(yè)上。