森林火災(zāi)與哪些氣象因素有關(guān)

程 亮 劉東華 梅 娜

森林火災(zāi)是一種突發(fā)性強、破壞性大、處置救助較為困難的自然災(zāi)害，是森林最主要的風(fēng)險源。中國是森林火災(zāi)頻發(fā)的國家，平均每年發(fā)生森林火災(zāi)1.2萬余次，占世界的6%左右；平均每年受災(zāi)森林面積82萬平方公里，占森林面積的0.83%，位于世界前列。按照過火面積的大小和傷亡人數(shù)，我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)把森林火災(zāi)分為一般森林火災(zāi)、較大森林火災(zāi)、重大森林火災(zāi)和特別重大森林火災(zāi)四個等級。

森林火災(zāi)的發(fā)生與氣候變化和氣象因素密切相關(guān)。

在氣候變化背景下影響森林火災(zāi)的發(fā)生機制是復(fù)雜多樣的，是氣象條件、植被類型和人為干擾等多種因素相互影響作用的結(jié)果。近年來，氣候變化導(dǎo)致雷擊的發(fā)生次數(shù)和頻率顯著增加。在美國，雷擊頻率的增加使得著火點數(shù)量增加了約40%，阿拉斯加地區(qū)隨著氣候變暖由雷擊火源導(dǎo)致的火干擾明顯增加，并因此而導(dǎo)致該地區(qū)林火災(zāi)害發(fā)生數(shù)量和著火面積的增加。全球變暖還會導(dǎo)致極端氣候事件發(fā)生的頻率和強度增大，使得許多森林植被在適應(yīng)新環(huán)境的過程中死亡和受損，從而導(dǎo)致森林可燃物的分布格局和特性做出相應(yīng)的改變；而降水和氣溫的年際波動，進(jìn)一步影響林火的發(fā)生與分布。氣候變暖還會通過影響可燃物的燃點、熱值和揮發(fā)油含量等來影響森林的易燃性和燃燒性。干旱導(dǎo)致植物體內(nèi)揮發(fā)油含量和油脂含量增加，提高可燃物的易燃性。國外有研究者對在干旱脅迫條件下的蘇格蘭松進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，其揮發(fā)油含量和樹脂含量比正常分別增加了39%和32%，大大增加了易燃性和燃燒性。近年來在全球氣候變暖的大背景影響下，我國西南地區(qū)和東北地區(qū)升溫幅度較大，導(dǎo)致可燃物更加易燃，且可燃物載量大大增多。

很多研究成果揭示，降水和干旱、氣溫和地溫、風(fēng)向和風(fēng)速是對林火的發(fā)生發(fā)展和滅火救援有著重要影響的三個關(guān)鍵氣象因素。在一般情況下，降水量小、林區(qū)干旱、相對濕度小、溫度偏高、風(fēng)速增大時導(dǎo)致地被可燃物蒸發(fā)量增大，使得火險程度升高，容易發(fā)生森林火災(zāi)，并演變成為森林大火，引發(fā)重大森林火災(zāi)。

降水對森林火災(zāi)的影響十分直接。降水量是制約森林火災(zāi)發(fā)生的重要氣象因子，降水量大小及降水后干旱時間是決定森林火險等級的關(guān)鍵因素。有研究表明，干濕氣候指數(shù)與火災(zāi)發(fā)生次數(shù)的年際變化有著較好的反相關(guān)系，即降水量較少的年份，火災(zāi)次數(shù)增多。降水能直接影響可燃物的含水率，降水量、干旱程度及無雨日數(shù)的長短對森林火災(zāi)起著重要作用。降水量偏多會增加可燃物的含水量，如果一個地區(qū)的年降水量超過1500毫米，且分布均勻，一般不會發(fā)生森林火災(zāi)或很少發(fā)生。在一輪強降雨天氣過后的三至四天之內(nèi)一般不會出現(xiàn)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(guān)鍵的作用。人工增雨作業(yè)在適宜的天氣條件下能適當(dāng)增加降水量。反之，降水量減少，無雨日較長，干旱持續(xù)時間長，森林可燃物的含水量就會不斷下降，森林火災(zāi)發(fā)生的可能性和嚴(yán)重性隨之增加；特別是長期干旱天氣可導(dǎo)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(fā)生頻率高。例如：自1985年起，東北林區(qū)連續(xù)兩年干旱少雨，漠河、阿木爾、塔河等地每年降水量以120毫米左右的速度縮減。1986年漠河和阿木爾等地的降水量都小于5毫米，比歷年同期減少近四成，1987年大興安嶺特大森林火災(zāi)就是在上述地區(qū)降水量持續(xù)減少的條件下發(fā)生的。

世界氣象組織（WMO）表示，全球正在經(jīng)歷一次大的氣候變暖過程，近140年間，全球平均溫度上升了0.6℃左右，特別是進(jìn)入20世紀(jì)80年代中期后溫度的升幅正在變大。溫度升高對森林火災(zāi)的影響是全方位的：氣候變暖使我國東部地區(qū)年平均氣溫較常年升高，東北、西北和青藏高原等地0℃等溫線范圍顯著縮小，導(dǎo)致我國東部森林植被帶北移，特別是我國北方的落葉林面積大幅減少；氣候變化對林區(qū)可燃物的結(jié)構(gòu)及特性會造成重大影響，氣溫升高進(jìn)而導(dǎo)致森林的氣候生長期明顯增長，森林群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，加大了森林火險的可能性，林火發(fā)生增加了隱患，林火發(fā)生地理分布區(qū)域不斷擴大。溫度越高森林火災(zāi)發(fā)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(fā)和變干的速度加快，森林易燃可燃物積累增多，森林火災(zāi)發(fā)生的可能性增大，火災(zāi)發(fā)生頻率增高。氣溫升高可使森林火險期提前和延長，我國森林火災(zāi)發(fā)生的次數(shù)和危害程度以冬春季最多、最嚴(yán)重；分析我國森林火災(zāi)中人員數(shù)據(jù)，冬春季為我國森林火災(zāi)的高發(fā)季節(jié)，春季和冬季森林火災(zāi)的傷亡人數(shù)分別占總數(shù)的54%和37%，其中，2月份和3月份的重傷和死亡人數(shù)占總數(shù)的一半以上。有研究表明，氣候增溫主要發(fā)生在冬季和春季，日最低氣溫比日最高氣溫增幅更明顯，溫度日變化減小，我國北部冬春季最為明顯。因此，氣象條件的變化，可使森林火險期提前，火險期明顯延長。

風(fēng)力的大小和風(fēng)向變化與森林火災(zāi)的發(fā)生關(guān)系尤為密切。風(fēng)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。風(fēng)向和風(fēng)速是制約林火蔓延速度、林火強度、火災(zāi)面積和撲救難易程度的決定性因素。在火災(zāi)發(fā)生后，風(fēng)能使火源得到充分的氧氣供應(yīng)，加速燃燒，并使火花飛濺，影響火災(zāi)的形狀，延展火災(zāi)的外延，擴大過火面積，使地面火變?yōu)闃涔诨稹Ａ硗猓L(fēng)能使死火復(fù)燃，使森林火災(zāi)的蔓延速度加快；由于風(fēng)向不易控制，可改變林火的蔓延方向。如果風(fēng)速加大，則會引發(fā)更嚴(yán)重的森林火災(zāi)，造成很大損失和人員傷亡。分析大興安嶺多年林區(qū)資料，80%以上森林大火和特大火災(zāi)是在5級以上的大風(fēng)天氣條件下發(fā)生的。研究發(fā)現(xiàn)，風(fēng)速小于2級時，有利于著火，但不助于蔓延；風(fēng)速大于等于2級時，火勢蔓延擴大；風(fēng)速大于5級時，火勢迅速擴大，大風(fēng)起的作用至關(guān)重要。

綜上所述，氣候變化和氣象因子在森林火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展、消亡的過程中始終起著重要作用。我國森林防火工作在今后的一段時期應(yīng)該充分了解掌握各地林區(qū)氣候變化機制，重視氣候變化對森林火災(zāi)的影響，加強高影響森林火災(zāi)氣象因素研究，依據(jù)氣候變化與森林火災(zāi)的關(guān)系，合理劃分森林火災(zāi)氣象等級；同時，也要有針對性地開展不同時域、地域的森林火災(zāi)的預(yù)防和撲救工作，力求最大限度地保障人民生命安全，減少人員傷亡，并且根據(jù)氣象因素的變化，在火災(zāi)多發(fā)期發(fā)布天氣預(yù)報，進(jìn)行災(zāi)前防范，預(yù)防火災(zāi)發(fā)生時風(fēng)速和溫度等氣象因素的變化引起火勢的進(jìn)一步蔓延。要充分認(rèn)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(yè)，努力降低森林火險等級，增加森林地表水，支援森林火災(zāi)預(yù)防和撲救。