李美燕


摘要:火災防控是重要的森林管理工作之一。新版森林法有為森林防火提出來更高的工作要求:多角度、多方面、綜合防控森林火險。除了傳統的火源因素,氣象因素因其對森林火災的重大影響也成為最近的研究熱點,氣象預報工作也成為新時期森林防火管理工作的重中之重。本文以氣象對奉節縣森林防火工作為議題,首先闡述了森林防火重要性,再簡單概述奉節縣森林防火工作的現狀和氣象防火分析的必要性,然后探討氣象對森林火災的影響,最后提出氣象分析對森林防火工作的啟示,供相關人士參考。
關鍵詞:氣象;森林防火;影響;奉節縣
1 前言
森林資源的安全性是人類可持續發展的重要前提之一。森林是基因寶庫,是許多生物賴以生存的家園;森林是地球之肺,吸收二氧化碳,釋放氧氣;森林也有助于防風固沙、涵養水源、發展農牧業等。
森林火災屢見不鮮,是人類生存的重大威脅之一。全世界平均每年發生森林火災22萬次,受災面積達1000萬hm2。而且,森林火災極具破壞力,且這種損害是難以逆轉的。以2019年的澳大利亞山火為例,火災燒毀約1900萬hm2深林,約30億只動物受到影響,損失達到約220億人民幣。總之,森林防火問題不容懈怠。
我國越來越重視森林資源保護工作,并提出新時代的新要求。近年來,我國也日益重視森林保護工作,開展了多項林業建設項目,森林資源世界排名日益靠前。而且,針對全球變暖危機,我國也在國際會議上明確提出了人類命運共同體的倡議和中國碳中和的目標,強調在增加森林資源面積的同時,加強森林資源管理。在這種情勢下,我國于2020年正式實施了新版《森林法》。中央提出林業部門需協同多個部門以科學的策略共同提升森林防火水平,以滿足人民對森林資源保護和生態系統安全的新要求,為我國實現生態可持續發展戰略目標提供基礎保障。
總之,森林的重要作用,森林火災的危害和森林管理的新要求都在呼喚更加科學高效的森林防火手段,更加科學有效的監測手段。
2 奉節縣森林防火工作概況
2.1 森林資源現狀
奉節縣位于重慶市東部,東鄰巫山縣,南界湖北省恩施市,西連云陽縣,北接巫溪縣。地跨東經109°1′17″~109°45′58″,北緯30°29′19″~31°22′33″,轄區面積4087km2。森林面積251281.68hm2,森林覆蓋率61.3%,轄區內有1個省級自然保護區,1家國有林場,2個風景區,1個森林公園。
2.2 森林火災概括
奉節森林火情一般多發生在春節前后和夏末秋初。春節前后,人們多進行祭祖活動,再加上冬季氣候較為干燥,一些上墳燒紙的活動就很容易引發森林火災。而夏末秋初,正值當地人所說的“秋老虎”時段,氣候炎熱,伏旱明顯,干燥的森林就成為了火災的溫床。由此可見,人為原因和氣象因素(氣溫、降水、空氣濕度等)是當地森林火災的兩大重要誘因。
2.3 當前森林防火工作的長處與不足
目前,奉節森林防火重點在抑制人為因素方面。一是從管理方面壓緊壓實干部責任,強化督導檢查;二是加強輿論宣傳,提高民眾意識;三是嚴格火源管控,推進風險普查。森林防火工作雖然有一定效果,但是仍然存在不足,缺乏對另一大誘因氣象因素的細致分析。作為與森林火災的密切相關的因素之一,氣象因素不能夠被忽視。因此,在當前的森林防火工作之上,還需要結合森林火災歷史經驗,分析氣象因素與森林火災發生的內在關聯,探尋森林火災和氣象因素之間的規律,構建森林火災和氣象因素的模型,從而更好地對森林火災防控進行預測預警,為森林火災防控提供科學依據,提高森林火災防控整體水平,保障森林資源安全。
3 氣象對森林火災的影響分析
作為森林火災誘因之一,氣象因素具有規律性和普適性,是每個森林區域都應重視的。雖然氣象的臨界值和影響的程度可能會隨森林所處區域不同而有所差異,但是從氣象的要素類型上去分析對森林火災影響是一致的。比如,在干旱少雨的氣候下,樹木、草被往往極易成為可燃物,森林的防火等級總是不斷攀升。經過對歷史森林火災的研究,在眾多氣象因素中,氣溫、降水量、濕度以及風速是最為突出的4個因素。
3.1 氣溫對森林火災的影響
氣溫是森林火災發生的重要氣象因素之一,與森林火災發生概率有密切聯系。氣溫升高過快導致森林水分蒸發速度加快,森林環境更加干燥,為火焰燃燒創造有利條件。歷史火災統計數據表明,一天中最容易發生火災的時間段是10~16點,而夜晚到凌晨時間段內,不容易發生火災。這是由于白天光照導致森林溫度比晚上溫度高,森林濕度白天比晚上低。即使在夜晚到凌晨時間段內發生火災,火災蔓延的速度較慢,人工滅火難度較小。另外,火災的發生需要可燃物吸收一定的熱量達到著火點,為了滿足這一條件,必須有熱量來源。而森林火災發生時,熱量主要來源于森林中的空氣。森林的高溫會導致森林空氣中的熱量升高,為可燃物燃燒提供的熱量越多,更容易促進燃燒。這樣的情況下無疑會更容易導致大型火災發生。總之,溫度通過操控水分蒸發速度和空氣熱量對森林火災產生影響。
3.2 降水量的影響
降水量主要是通過影響森林中植物的生長狀況以及森林地面的濕度來影響森林防火。降水量大可以促進森林植物生長,使植物的枝葉飽含水分。這就導致森林可燃物水分較高,火災發生幾率低,火災發生后容易滅火。再者,降水量大可以使森林地表更加濕潤,增強森林整體濕度。在降水量很大的季節,即使氣溫較高,森林火災也不容易發生。而降水量小的季節往往伴隨著較高的森林火災發生率。
3.3 風速對森林火災的影響
風也是森林火災的一大幫兇。它的作用主要集中幫助火勢移動,提供氧氣,增加新火源這三個方面。風的存在可以增加空氣熱對流和熱平流,因此當森林火災發生時風的存在往往會加速火勢蔓延。而且,風的對流會增加環境中的含氧量,為燃燒提供有利條件,從而加大火勢的燃燒強度。此外,風和火將產生“飛火”,加速火源的遷移。燃燒物極容易形成新火源在新的地點引發燃燒,很多本不相關的火區極其容易連成一片,不斷增加森林火災面積,加大滅火救災難度。
3.4 相對濕度對森林火災的影響
空氣相對濕度是指環境干燥程度。相對濕度與降水量、森林可燃物的含水率有緊密關系,一般來說,相對濕度越高,可燃物的含水率越高;反之,相對濕度越低,可燃物的含水率越低。當相對濕度低于55%時,森林中可燃物的含水率也較低,此時屬于容易發生火災的相對濕度環境。當相對濕度低于30%時,森林中可燃物的含水率極低,造成易燃植被的狀況,此時發生火災的概率很高。
4 氣象分析對森林防火工作的啟示
4.1 氣象因素對森林火災滅火的影響
前文論述了溫度、降水量、風速、濕度等氣象因素對森林火災發生的影響,為了避免這些不利因素對森林帶來的危害,我們應當充分利用氣象信息的特征,有針對性地開展森林火災滅火工作,提高防火滅火效率。
溫度是森林防火中重要的氣象因素,高溫會增加森林火災發生的概率。因此,奉節縣在全年溫度高的時間段,特別是6~9月(如表1所示),應做好森林防火工作。另外,應盡量采取措施避免森林地區持續高溫干旱,例如:合理興修水利設施,伏旱前注意山塘水庫的蓄水,人工增雨等。
風的形成特征與地理自然面貌有關。奉節縣地處四川盆地東部,年平均降雨量1116mm,以丘陵山地地形為主,氣候垂直變化明顯。山地丘陵地貌容易產生四種類型的風,一種是谷風,由山谷吹向山頂方向,這種風是由山谷和附近空氣之間的熱力差異引起的。第二種是山風,這種風是由山頂向山谷方向的風。針對谷風和山風,為了避免森林發生火災,需要及時控制火源,切斷火災蔓延的途徑,避免火勢愈演愈烈。第三種是焚風。氣流在經過山丘的時候在背風坡下沉,然后變得干熱,由于背風坡的下部溫度偏高,相對濕度較低,因此遇到這種風時,一旦發生森林火災滅火難度較大,重點應當抓好火災防控工作。第四種是林風。林外氣溫在白天的時候比林內氣溫高,而夜晚的時候林外氣溫比林內氣溫低。這種風一般發生在春秋季節,在大氣環流的晴天是最容易出現。這種氣候條件下,同樣應當抓好火災防控工作。尤其是針葉林最容易受到這種風的影響,容易發生火災,因此應重點防護好針葉林,避免火災發生。
相對濕度和降雨量是影響火災中火勢蔓延速度的重要因素。在森林防火工作中,工作人員應把握好相對濕度和森林火勢蔓延之前的規律和關系,根據氣象臺站統計數據得到的地區降水量高低時間段,對降水量少的時間段進行重點防控,避免森林火災發生。奉節縣屬于亞熱帶濕潤季風氣候,雨水豐沛,四季分明。如表2所示,降水量集中在夏季和秋季,氣候比較濕潤,需要利用有利的濕度條件,做好森林火災滅火工作。而冬季則降水量較少,空氣干燥,森林火災發生概率大大增加。應加強森林防火工作,避免森林火災發生。
4.2 氣象設備
雖然氣象復雜多變,但是卻有規律可循。這啟示我們要充分利用現代科技對氣象信息進行捕捉和歸納,提高火災險情預測的及時性和準確性。
多種多樣的氣象設備便利了氣象觀測。雨量計、雨滴譜測量,雨雪傳感器的使用提高了觀測的頻率和精確度;土壤分析儀,干度濕度計等可以有效測量濕度。風速計和風向標幫助工作人員了解風的變化;還有一些其他的氣象監測設備,包括氣壓表、太陽輻射傳感器、紫外線傳感器,史蒂文森式百葉箱等,幫助記錄一些重要的氣象要素和數據。
氣象設備在森林火災救火過程中的重要作用體現在多方面。一方面,利用氣象設備可以對森林火災發生地點或火災發生現場進行實時觀測,通過采集現場氣象信息,將森林火災的現場信息傳輸到火災防控指揮中心,為火災的防控救援工作提供最新的氣象科學依據。另一方面,氣象設備可以對影響森林火災的氣象因素進行監測,收集相關氣象資料,及時對當地的天氣情況進行預報,預測未來的天氣變化趨勢,提前通知林業相關部門做好森林防火準備工作,力爭避免森林火災的發生,一旦發生將森林火災的損失降到最低。
5 結論與展望
近年來,林業工程項目增多,森林面積增大,隨之而來的是森林防火工作面臨更加嚴峻的形勢。氣象因素在森林防火中起著不容忽視的作用,與森林火災發生和森林滅火有著緊密關系。隨著科技的進步,我們可以逐步在森林防火工作中,融入林業信息技術,構建分析模型、搭建森林火災預警平臺、結合衛星遙感技術監測當地氣象條件,應用無人機等,建設智慧型防火管理綜合平臺,提升森林資源保護管理水平。
參考文獻
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