中圖分類號:S762.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.08.082
森林草原火災(zāi)是破壞生態(tài)環(huán)境、威脅人們生命財(cái)產(chǎn)安全的重大災(zāi)害。四川省冕寧縣擁有豐富的森林草原資源,森林草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。其中,氣象條件是影響森林草原火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展和蔓延的重要因素。在森林火災(zāi)防控體系中,氣象監(jiān)測發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵作用,提供準(zhǔn)確、及時(shí)的氣象數(shù)據(jù)可為火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估、預(yù)警發(fā)布、火情監(jiān)測及火災(zāi)撲救指揮提供關(guān)鍵支撐,對于減少經(jīng)濟(jì)損失、保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。筆者將以冕寧縣為例,探討氣象監(jiān)測在冕寧縣森林草原火災(zāi)防控中的應(yīng)用。
不同類型的森林、灌叢和草甸植被。然而,復(fù)雜的地形地貌和氣候條件也增加了森林草原火災(zāi)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。干旱少雨的冬春季節(jié),強(qiáng)風(fēng)天氣頻發(fā),極易引發(fā)森林草原火災(zāi);夏季的雷暴天氣和持續(xù)高溫也構(gòu)成森林草原火災(zāi)隱患。近年來,冕寧縣發(fā)生多次森林草原火災(zāi),加之火災(zāi)撲救難度大,不僅造成森林草原資源的損失,而且對生態(tài)環(huán)境和人們生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅,因此加強(qiáng)氣象監(jiān)測對于提升當(dāng)?shù)厣植菰馂?zāi)防控能力至關(guān)重要。
1冕寧縣概況
冕寧縣地處四川省西南部涼山州北部,總面積達(dá)4423km2 ,地理位置特殊,地貌類型多樣。冕寧縣屬亞熱帶季風(fēng)氣候,兼具高原氣候特點(diǎn),冬暖夏涼,雨熱同季,干濕季分明,年平均氣溫 14.8°C ,年平均降水量 1 097.7mm 。冬季,受南支西風(fēng)環(huán)流控制,天氣晴朗,光照充足,空氣干燥;夏季,則受副熱帶高壓及印度低壓影響,降雨集中,空氣濕潤。冕寧縣森林覆蓋率達(dá) 62.17% ,森林植被類型豐富,從山谷到山頂,依次分布著中亞熱帶、北亞熱帶、暖溫帶及寒溫帶等
2冕寧縣氣象監(jiān)測存在的問題
2.1氣象監(jiān)測站點(diǎn)覆蓋不足
冕寧縣現(xiàn)有43個(gè)區(qū)域自動(dòng)氣象站,其中僅27個(gè)為六要素(溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、雨量)自動(dòng)氣象站,其空間分布密度不足以有效覆蓋該縣的森林草原區(qū)域。尤其在海拔較高、地形較為險(xiǎn)峻的高山地區(qū),監(jiān)測站點(diǎn)分布稀疏,導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集存在顯著的盲區(qū),難以準(zhǔn)確捕捉局部區(qū)域的氣象變化,如突發(fā)性的強(qiáng)風(fēng)、干旱或雷暴等極端天氣事件。同時(shí),這些區(qū)域往往植被茂密,可燃物豐富,一旦發(fā)生森林草原火災(zāi),極易迅速蔓延,造成難以估量的損失。監(jiān)測站點(diǎn)覆蓋不足,直接削弱了冕寧縣對森林草原火災(zāi)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的預(yù)警能力,可能延誤火災(zāi)的早期發(fā)現(xiàn)和撲救時(shí)機(jī)[1]。
2.2氣象監(jiān)測設(shè)備和技術(shù)落后
冕寧縣現(xiàn)有氣象監(jiān)測設(shè)備和技術(shù)與現(xiàn)代化氣象監(jiān)測需求存在顯著差距,影響了監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度和獲取實(shí)時(shí)性,進(jìn)而影響了火災(zāi)預(yù)警的準(zhǔn)確性和有效性。因資金有限,部分氣象監(jiān)測站仍在使用較為陳舊的觀測儀器,其精度和穩(wěn)定性難以滿足高海拔地區(qū)復(fù)雜地形條件下的監(jiān)測需求。例如,部分溫度傳感器、濕度傳感器精度較低,易受到環(huán)境干擾,導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)偏差較大;風(fēng)速儀、風(fēng)向儀的測量范圍有限,無法準(zhǔn)確捕捉強(qiáng)風(fēng)等極端天氣事件;部分雨量計(jì)的測量精度不足,難以準(zhǔn)確反映降水量的時(shí)空分布特征。此外,這些老舊設(shè)備的維護(hù)成本較高,且零配件供應(yīng)困難,增加了設(shè)備維護(hù)的難度,延長了設(shè)備的故障修復(fù)時(shí)間,降低了設(shè)備的可用率[2]。
2.3氣象數(shù)據(jù)傳輸與處理效率低下
目前,冕寧縣主要依賴傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù),帶寬有限,傳輸速度緩慢,尤其在山區(qū)地形復(fù)雜、通信信號覆蓋不足的地區(qū),數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)常出現(xiàn)中斷或延誤,導(dǎo)致部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)無法及時(shí)傳回監(jiān)測中心,延誤預(yù)警發(fā)布的時(shí)間。此外,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)存在諸多不足,數(shù)據(jù)處理能力有限,難以滿足實(shí)時(shí)處理海量氣象數(shù)據(jù)的需求。現(xiàn)有系統(tǒng)主要依靠人工分析和預(yù)報(bào)氣象數(shù)據(jù),效率低下,且易出現(xiàn)人為誤差,降低預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率和可靠性。同時(shí),數(shù)據(jù)分析缺乏先進(jìn)算法的支持,無法深入挖掘和分析復(fù)雜的氣象數(shù)據(jù),難以提取對森林草原火災(zāi)預(yù)警有價(jià)值的關(guān)鍵信息。
2.4氣象預(yù)警響應(yīng)機(jī)制不完善
冕寧縣氣象預(yù)警信息主要依靠縣氣象局單一渠道發(fā)布,覆蓋范圍有限,難以精準(zhǔn)觸達(dá)基層鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村組及林區(qū)作業(yè)人員,同時(shí)信息傳播的時(shí)效性難以保證,預(yù)警信息未能有效轉(zhuǎn)化為具體的防控行動(dòng)。預(yù)警信息內(nèi)容相對單一,缺乏針對不同火險(xiǎn)等級的差異化預(yù)警措施。預(yù)警信息的獲取未能充分考慮地形地貌、植被類型等因素對森林草原火災(zāi)蔓延的影響,導(dǎo)致預(yù)警的精準(zhǔn)度有待提高。此外,缺乏完善的聯(lián)動(dòng)機(jī)制,氣象部門發(fā)布的預(yù)警信息未能及時(shí)有效地傳遞給林業(yè)、消防等相關(guān)部門,導(dǎo)致各部門反應(yīng)滯后,降低了預(yù)警的整體效能,制約了火災(zāi)防控工作的整體效率,最終導(dǎo)致火災(zāi)損失難以有效控制。
2.5 氣象專業(yè)人才缺乏
在冕寧縣現(xiàn)有的氣象監(jiān)測體系中,氣象專業(yè)技術(shù)人才嚴(yán)重匱乏,影響森林草原火災(zāi)的有效防控。目前,冕寧縣具備專業(yè)氣象監(jiān)測和預(yù)報(bào)能力的技術(shù)人員數(shù)量有限,難以滿足日益增長的監(jiān)測需求和應(yīng)對復(fù)雜的氣象分析任務(wù)。現(xiàn)有技術(shù)人員的專業(yè)技能水平參差不齊,部分人員缺乏對先進(jìn)氣象監(jiān)測設(shè)備的操作和維護(hù)經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致設(shè)備利用率不高,氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證。此外,缺乏系統(tǒng)性的專業(yè)培訓(xùn)機(jī)制,限制了技術(shù)人員的職業(yè)發(fā)展和技能提升,使其難以適應(yīng)新技術(shù)和新方法的應(yīng)用。這不僅導(dǎo)致氣象數(shù)據(jù)分析滯后,氣象預(yù)警信息的精準(zhǔn)度下降,而且使得對復(fù)雜氣象條件下森林草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評估能力不足[3]。
3 氣象監(jiān)測在森林草原火災(zāi)防控中的應(yīng)用策略
3.1構(gòu)建智能化的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系
為提升森林草原火災(zāi)預(yù)警的精準(zhǔn)性和及時(shí)性,冕寧縣需要構(gòu)建一個(gè)覆蓋更廣、精度更高的智能化氣象監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系。充分考慮冕寧縣的復(fù)雜地形地貌和氣候條件的特殊性,科學(xué)規(guī)劃新增氣象監(jiān)測站點(diǎn),并優(yōu)化現(xiàn)有監(jiān)測站點(diǎn)布局。新增監(jiān)測站點(diǎn)選址應(yīng)優(yōu)先考慮森林草原火災(zāi)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,如植被密度高、可燃物儲量大、地形險(xiǎn)峻、歷史火災(zāi)頻發(fā)地段,以及與相鄰縣市交界處等易發(fā)生跨區(qū)域火災(zāi)的區(qū)域。在高山地區(qū),考慮到地形限制和施工難度,可優(yōu)先選擇利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施,如通信基站、電力設(shè)施等進(jìn)行監(jiān)測站點(diǎn)共建,以降低建設(shè)成本和難度。此外,充分利用衛(wèi)星遙感技術(shù)對重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)充監(jiān)測,彌補(bǔ)地面監(jiān)測站點(diǎn)的不足,從而實(shí)現(xiàn)對冕寧縣森林草原區(qū)域氣象要素全方位、高精度的實(shí)時(shí)監(jiān)測。同時(shí),加強(qiáng)不同類型監(jiān)測站點(diǎn)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的有效整合和高效利用。通過優(yōu)化監(jiān)測站點(diǎn)布局,提高監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的時(shí)空分辨率,并結(jié)合先進(jìn)的衛(wèi)星遙感技術(shù),最終構(gòu)建一個(gè)覆蓋全面、精度高、響應(yīng)迅速的智能化氣象監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)[4。
3.2引進(jìn)先進(jìn)的氣象監(jiān)測設(shè)備和技術(shù)
1)加大資金投人力度,積極爭取國家及省級專項(xiàng)資金,用于更換監(jiān)測設(shè)備。這包括購置高精度、高穩(wěn)定性的溫度傳感器、濕度傳感器,其測量范圍需要涵蓋冕寧縣復(fù)雜地形條件下的極端溫度和濕度變化;配備具備更廣測量范圍的風(fēng)速儀、風(fēng)向儀,以準(zhǔn)確捕捉強(qiáng)風(fēng)等極端天氣事件;選用高精度雨量計(jì),精確記錄降水量的時(shí)空分布特征,并配備自動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),確保數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)中心。2)引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化觀測技術(shù)。例如,采用無人機(jī)搭載多光譜或高光譜成像儀快速監(jiān)測區(qū)域性氣象要素,有效彌補(bǔ)地面監(jiān)測站點(diǎn)分布稀疏的不足,提高監(jiān)測覆蓋率。積極探索衛(wèi)星遙感技術(shù)在火險(xiǎn)預(yù)警中的應(yīng)用,利用衛(wèi)星監(jiān)測植被含水量、溫度等關(guān)鍵指標(biāo),為火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估提供更全面的數(shù)據(jù)支撐。3)加強(qiáng)對現(xiàn)有設(shè)備的管理和維護(hù),制定規(guī)范的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)制度,定期檢修、校準(zhǔn)設(shè)備,及時(shí)更換老化部件,并儲備充足的備件,提高設(shè)備可用率。
3.3建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析平臺
冕寧縣應(yīng)構(gòu)建一個(gè)高效、可靠的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析平臺。該平臺應(yīng)采用多層次的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),整合多種通信技術(shù),確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和速度。在山區(qū)信號覆蓋不足的區(qū)域,可考慮部署衛(wèi)星通信、無線網(wǎng)絡(luò)等通信設(shè)施,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無縫傳輸。同時(shí),應(yīng)積極探索5G等新興通信技術(shù)的應(yīng)用,提升數(shù)據(jù)傳輸帶寬和速度,滿足實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆F脚_的核心是高性能的數(shù)據(jù)處理引擎,其需要具備強(qiáng)大的并行計(jì)算能力,能夠快速處理海量氣象數(shù)據(jù),并支持多種數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)源的集成。為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)分析的效率和準(zhǔn)確性,平臺應(yīng)集成先進(jìn)的算法和模型,如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)。這些技術(shù)能夠從復(fù)雜的氣象數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵信息,如火險(xiǎn)等級、火勢蔓延速度等,為森林草原火災(zāi)預(yù)警提供更精準(zhǔn)的依據(jù)。此外,平臺需要具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)可視化功能,將數(shù)據(jù)分析結(jié)果以直觀、易懂的方式呈現(xiàn)給決策者,方便其快速了解火險(xiǎn)情況并制訂決策[5]。
3.4完善氣象預(yù)警響應(yīng)機(jī)制
冕寧縣需要統(tǒng)籌多方面的力量完善森林草原火災(zāi)氣象預(yù)警響應(yīng)機(jī)制。1)構(gòu)建多渠道預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)。整合現(xiàn)有資源,如利用縣政府網(wǎng)站、手機(jī)短信平臺、村村通廣播、微信群及公眾號等多種途徑,實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息全覆蓋。開發(fā)針對不同人群的差異化預(yù)警信息推送機(jī)制。例如,為林區(qū)作業(yè)人員提供精準(zhǔn)定位的移動(dòng)端預(yù)警;為村民提供簡明易懂的語音預(yù)警,確保信息精準(zhǔn)觸達(dá)基層鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村組和一線作業(yè)人員。2)精細(xì)化預(yù)警信息內(nèi)容。預(yù)警信息應(yīng)包含更詳盡的氣象要素?cái)?shù)據(jù),并結(jié)合地形地貌、植被類型、可燃物載量等因素,更精準(zhǔn)地評估森林草原火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),并生成針對不同火險(xiǎn)等級的差異化預(yù)警措施。例如,針對高火險(xiǎn)等級地區(qū),預(yù)警信息應(yīng)包含更詳細(xì)的逃生路線和避險(xiǎn)措施。3)建立完善的聯(lián)動(dòng)機(jī)制。建立氣象部門與林業(yè)、消防、應(yīng)急管理等部門的信息共享平臺,實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息的快速傳遞和高效響應(yīng)。這需要制定明確的預(yù)警信息傳遞流程和責(zé)任制度,確保各部門在收到預(yù)警信息后能夠及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,開展相應(yīng)的防控行動(dòng)。
3.5加強(qiáng)氣象專業(yè)隊(duì)伍建設(shè)
冕寧縣應(yīng)不斷加強(qiáng)氣象專業(yè)隊(duì)伍建設(shè),積極引進(jìn)高素質(zhì)氣象專業(yè)人才,特別是熟練掌握先進(jìn)氣象監(jiān)測設(shè)備操作和維護(hù)技能的人才,以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)人員的不足。制訂科學(xué)的人才培養(yǎng)計(jì)劃,對現(xiàn)有技術(shù)人員進(jìn)行分級分類培訓(xùn),針對性地提升其專業(yè)技能。可開展針對性強(qiáng)的設(shè)備操作與維護(hù)培訓(xùn),提升其氣象數(shù)據(jù)分析與氣象預(yù)報(bào)技能。鼓勵(lì)技術(shù)人員參與國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流和學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)和方法,提升其對復(fù)雜氣象條件下火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估的能力。建立完善的考核評價(jià)體系,激勵(lì)技術(shù)人員不斷學(xué)習(xí)進(jìn)步,并為其提供職業(yè)發(fā)展通道。例如,設(shè)立專業(yè)技術(shù)職稱評定制度,為優(yōu)秀人才提供晉升機(jī)會(huì),增強(qiáng)隊(duì)伍的凝聚力和穩(wěn)定性。為確保培訓(xùn)效果,可與省內(nèi)外高校或科研院所合作,開展短期或長期的專業(yè)培訓(xùn)課程,并定期組織技術(shù)人員參加相關(guān)學(xué)術(shù)會(huì)議和研討會(huì),促進(jìn)經(jīng)驗(yàn)交流與學(xué)習(xí)。
4結(jié)語
冕寧縣氣象監(jiān)測體系在森林草原火災(zāi)防控中發(fā)揮著重要作用,但仍存在一些不足,因此加強(qiáng)氣象監(jiān)測能力建設(shè),對于提升當(dāng)?shù)厣植菰馂?zāi)防控水平意義重大。未來,冕寧縣應(yīng)持續(xù)改進(jìn)監(jiān)測技術(shù)、完善氣象監(jiān)測預(yù)警機(jī)制、培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才,構(gòu)建更加精準(zhǔn)、高效、智能的氣象監(jiān)測和預(yù)警體系,從而有效降低森林草原火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),切實(shí)保障當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)安全并促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。
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(責(zé)任編輯:劉寧寧)