秦皇島市森林火災分布特征與氣象因子相關性分析

張晨宇 李瑞盈 張一博

摘?要：

利用2013—2017年秦皇島市森林火災統計資料及相對濕度、降水、氣溫、日照等氣象資料，通過Arcgis、Excel等軟件處理數據、繪圖，分析了秦皇島市森林火災時間、空間分布特征及其與主要氣象因子的關系。結果表明：秦皇島森林火災多發生在春季北部山區，且與人為活動有一定關聯;林火發生與日照時數、連續無降水日數、氣溫等因子呈正相關關系，與相對濕度呈一定負相關關系。

關鍵詞：

森林火災;日照時數;相對濕度

中圖分類號：S762.1

文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191230047

引言

森林火災是威脅地球生態的主要災害之一，破壞地表植被，造成大氣污染，并對社會經濟、人體健康和生命安全造成不良影響。我國是森林火災多發國家，森林火災每年都對資源和環境造成嚴重的損失。秦皇島市處于我國偏干旱地區，北部青龍縣、盧龍縣又有較大面積林區，每年3—5月為森林火災集中時段，森林火險等級較高，造成較大經濟損失。研究表明，森林火災的發生與氣溫、降水、風等氣象條件密切相關，分析森林火災與各類氣象因子之間的相關關系，建立適用于本地的預警模型，對進一步細化森林防火期，在火險等級較高時加強預防和監測，提前做好撲救準備工作有重要作用。并且，通過研究氣象條件對林火發展、蔓延的影響，也可以為林業、消防部門的撲救工作提供理論支持和指導。

1?資料與方法

森林火災數據來自秦皇島市林業局提供的2013—2017年全市共計5a的資料，氣象資料來自秦皇島市國家氣象站觀測資料。數據統計及分析使用了Excel軟件、Arcgis繪圖等方法。

2?森林火災分布特征

2.1?森林火災空間分布特征及原因分析

秦皇島市總面積7802km2，面積小但地形復雜，東南部沿海，而西北部青龍滿族自治縣全境和撫寧區東北部、盧龍縣北部為中低山區，森林覆蓋范圍較廣。通過統計分析得出，2013—2017年5a內全市共有49次森林火災記錄，有29次出現在青龍縣，占總數的59%，其中青龍鎮、草碾、祖山鎮、馬圈子、龍王廟、官場鄉、三撥子、八道河8個鄉鎮有過2次以上火災記錄。秦皇島市森林火災主要發生在山區，多數發生在青龍縣，盧龍、昌黎、撫寧3縣交界處的山地附近也多有火災發生，沿海地區無火險記錄。其原因是沿海主要為市轄區，森林面積遠小于北部山區，同時山區較市區風速偏大，相對濕度偏小，有利于火災發生、蔓延;且山區多為農村，村民防火意識與城區居民相比較差，多有村民攜火種入山意外引發森林火災，加上地理位置較為偏僻，撲救多不及時，引發較大森林火災。

2.2?森林火災時間分布特征及原因分析

我國不同地區森林火災主要影響因子不同，故火災時間分布特征有較大差異。如，黑龍江大興安嶺林區森林火災主要由雷擊引發，多出現在夏季。通過分析秦皇島市林業局統計數據發現，秦皇島市森林火災基本發生在春季，最早起火日為2月18日（2014年昌黎），次早日期為3月7日（2013年青龍）;最晚起火日4月26日（2015年盧龍），次晚日期為4月22日（2015年青龍）?；馂闹饕性?—4月，5a內3月20日—4月9日20d內共有32次記錄，基本排除雷擊影響。

在選取時段內，有完整起火時間與撲滅時間記錄的森林火災共有44次，絕大多數林火發生在午后到傍晚時段，12∶00—18∶00發生的火災次數占84%，近1/2火災在3h之內撲滅，但仍有一定比例的林火持續時間在6h以上。其中2016年4月9日20∶40昌黎縣十里鋪鄉西山場村突發山火，至12日11∶00明火全部撲滅，共持續近62h，過火面積約15hm2，森林受害面積24hm2。

經調研走訪得知，每年3—4月為秦皇島市春耕時節，農民多有“燎地邊”行為，部分林火為農田春耕前焚燒秸稈失控蔓延引起。另清明節前后村民有在田間地頭燒紙祭拜的習俗，進一步加大了火災隱患。同時午后為一天中氣溫最高時段，空氣干燥，在濕度、風速風力等氣象條件適宜情況下，田間小火極易失控擴散至林區，造成森林火災。

3?森林火災與氣象條件相關性分析

3.1?氣溫與森林火災

研究表明，森林火災與氣溫變化有密切關系，溫度升高加快了可燃物內水分蒸發，使其干燥易燃;同時溫度還會影響可燃物著火點，促使火險迅速蔓延。故氣溫越高，森林火險等級越高。

考慮秦皇島春季氣溫總體上呈上升趨勢，故不以森林火災前期的氣溫變化幅度為依據，而是采用日平均氣溫與歷史同期平均氣溫差值距平進行分析（表1）。發現絕大多數森林火災出現時，溫度距平為正，當溫度距平大于2℃時，林火發生的次數占總數67%以上。另外對林火日的氣溫日較差進行統計分析，得出當氣溫日較差大于7℃時，發生火險次數占總數98%;日較差大于10℃，火險次數占總數的85%以上。其中氣溫日較差大于20℃的日期，全市當日不止1個著火點記錄，通常青龍、盧龍2個縣交界地區多個村鎮在當天不同時間分別起火。

3.2?降水與森林火災

有效降水可使森林可燃物含水量增加，相反，降水量越少，可燃物含水量越低，森林火險越高。一般來說，1mm降水量很難影響到林內地面可燃物濕度，而大于5mm的降水能使林內可燃物吸水達到飽和，大大降低林火發生的概率。秦皇島市春季干旱少雨，降水時間短且降水量小，故森林火災頻繁發生。統計全市森林火災發生前期降水情況得到，連續無降水日數與森林火災發生次數呈正相關，95%以上的林火發生前期連續5d未出現降水，其中77%的林火前期連續9d以上無降水。

另外，2015年3月1—30日青龍國家站無降水記錄，即近1個月內青龍縣無有效降水。根據林業局森林火災統計數據顯示，2015年3月15—26日，青龍縣共有大小共16次火災記錄，時間集中在3月20—22日3d內，空間上主要分布在山區林區。

3.3?相對濕度與森林火災關系

相對濕度同樣可直接影響森林可燃物含水量，從而對森林火災產生影響。分析相對濕度與森林火災的關系得出，在統計時段內，98%的林火發生當日平均相對濕度小于60%，77%的林火發生當日平均相對濕度小于40%;92%林火發生當日最小相對濕度小于20%。

有研究表明，部分地區3、4月相對濕度偏低的年份，對應的森林火災發生的次數偏多。進一步分析2013—2017年秦皇島5個國家站2—5月相對濕度變化，發現春季相對濕度與森林火災發生次數有一定關聯，但相對濕度低的年份與火災次數多的年份沒有相互對應。以青龍為例，5a內2—5月份的相對濕度在2016年偏小，2、3月份相對濕度為5a內最低值，而根據林業局記錄，青龍縣火災次數最多年份為2015年，尤其2015年3月22—26日青龍站連續20d無降水，幾乎每天都有多個村鎮出現著火點。說明林火與相對濕度有一定負相關關系，但相對濕度不能作為判斷森林火險的唯一指標。

4?結論

通過分析2013—2017年5a內秦皇島市森林火災的分布特征，得出秦皇島林火分布具有較明顯的地域性，集中分布在秦皇島市中部和北部山區地段，時間上集中在春季，人為縱火比例較高，多與春耕活動和清明祭祀有關。

分析秦皇島市森林火災與氣象條件的關系，得出林火發生概率與日最高氣溫、氣溫日較差、連續無降水日數呈正相關關系，與相對濕度負相關。

參考文獻

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作者簡介：

張晨宇（1992-），女，本科，助理工程師。研究方向：天氣預報與氣象災害。