(福建省南平市延平区气象局 福建南平353000)
(福建省南平市延平区气象局 福建南平353000)
通过研究森林火灾与气象因子的相关性可以为我国的森林火灾预防工作提供科学的指导,在所有的气象因子中又以空气温度最为重要。一般来说如果当地的气温较高且空气中的水分含量较小,则发生森林火灾的概率就会大大提高,同时风速偏大的话会使得火灾蔓延的速度大大加快,消防工作的难度也会随之提升。本文结合我国森林较为密集地区近年来的三次火灾进行了分析,就森林火灾与气象因子的相关性进行了相应的分析和探讨。
森林火灾气象因子相关性分析
近些年来森林火灾频繁发生给社会造成了巨大的经济损失,同时也影响了森林生态系统的稳定。森林火灾的爆发会受到多方面因素的影响,气象因子是影响火灾发生几率、蔓延速率以及火灾具体时长的关键因素,因而研究森林火灾与气象因子的相关性就成为当前学术界的重点,同时也直接关系着我国森林消防工作的开展成效。
本文所采用的资料均来自火灾发生地区气象局的实时观测数据,同时当地的林业局也参与了相关气象因子的观测。2015年6月15日我国东北地区发生森林火灾事件,森林中的烟头是导致火灾的主要原因。同年8月23日东部又发生一起火灾,雷击是该森林火灾的诱发因素,两起火灾发生时气温均属于当期的较高值,且由于多日不降雨空气较为干燥,有较高级数的阵风。
2.1 空气温度日变化与森林火灾的关系
图1 火灾发生当天空气温度日变化
2015年6月15日与2015年8月23日我国发生了两起严重的森林火灾事件,图1为两起火灾发生当期空气温度日变化折线图,通过对图表的分析可以很容易看出两起火灾发生当日从凌晨2时直至下午2时温度呈现持续增高的态势,且在14时达到最高值后下降。两起火灾均发生咋上午11点之后,这时的温度已经较高从而推动了火灾的发生以及蔓延。一般的可燃物质都具有燃点对于森林来说必须要达到足够的温度才足以诱发火灾,且温度越高蒸发的速率也越快,可燃物中的含水量也会降低促使其可燃性提高。
2.2 空气湿度日变化与森林火灾的关系
对于空气湿度对于森林火灾的影响依然参考上述两起火灾事件,火灾发生当日空气湿度的相对变化折线图。通过对该图的分析可以看出从2时到14时空气湿度呈现持续下降的趋势,之后有所提高,而火灾发生的11时则恰恰是空气湿度较低的时刻。
2.3 风速日变化与森林火灾的关系
风速对于森林火灾的影响主要体现在影响植物蒸腾、土壤水分蒸发以及火势的蔓延方面。燃烧需要三个条件可燃物、温度以及助燃剂,两起火灾发生的时间点都是当日风速较高的时候,这主要是因为风速较高可以为燃烧补充充足的空气,同时风速越大水分蒸发的效率也越高可燃物的含水量也更低,较大的风速可以说是森林火灾充要条件。通过上述分析可以看出上午11时左右是火灾的高发时段,因而需要在该时段加强火灾预防措施的执行。
3.1 火灾前3d空气温度的影响
温度的积累需要一定的时间,对于森林火灾来说也是如此,创造森林火灾发生必要条件往往需要在前3d就开始进行温度的积累,前期温度越高森林中可燃物的含水量相对也会比较低。笔者对火灾前3d的温度分析也是参考上述两起火灾事件,通过对相关数据的研究发现2015年6月15日前3dF=28.435,而8月23日F=44.211两起火灾事故发生前的准备阶段F>F0.01=7.5910,两次都达到极为显著的程度。这就表明森林火灾发生前3d需要较高的温度,因而出现持续高温天气时需要及时做好森林防火工作。
3.2 火灾前3d空气湿度的影响
空气的湿度进而会影响到可燃物的含水量,从而对森林火灾燃烧的效率产生影响,一般来说火灾前 3d的空气湿度F 3.3 火灾前3d风速的影响 森林火灾的发生前3d风速上也会有一些表现,2015年6月15日及2015年8月23日火灾发生前3d分别为F=36.4352以及F=44.3326,均达到极显著。风速越大森林火灾越容易发生,通过对资料的研究以及数据的分析可以得出森林火灾前期对于风速也有一定的要求,同时当上述两项因素均达到较高值时前期风速的变化则会相对较为平缓。 除了突发性、难以预防性之外,蔓延速度快也是导致森林火灾危害巨大的主要原因。我国西南部地区在2014年曾经发生过一起严重的森林火灾事件,火灾总时长超过6天,其中过火总面积达到了80692hm2给当地造成了巨大的经济损失,耗费了大量的人力物力以及其他的社会资源。火灾蔓延效率的直接表现就是过火面积以及燃烧时长,蔓延速率越快则燃烧面积越大,可燃物总量的增加也会造成火灾时间的延长。影响火灾蔓延的气象因子包括温度、湿度、风速以及风向等等,尤其以风速和风向对于火灾蔓延的影响最为显著,如果风向与可燃物区域相反的话则蔓延速度较慢,如果风向与可燃物方向一致且风速较大时则火势将会随之加大,蔓延速率也会大大提高,还会出现飞火的情况,加大火灾控制的难度。 综上所述,风速大、温度高以及湿度低时森林火灾最适宜的气象条件,三种要素之间相互配合,温度较高的条件火灾发生对于湿度以及风速的要求就会比较低。且11时以及14时都是火灾发生分布较多的时间段。森林火灾的发生需要经过一段时期的积累,一般在火灾发生的三天前就会有相应的趋势,夏季容易发生伏旱的地区尤其要做好森林防火工作。 [1]王湘衡.基于模糊粗糙集的气象因子与森林火灾相关性研究 [J].中南林业科技大学学报,2015(07). 刍议森林火灾与气象因子的相关性 ■邹夷黄 银财 Q938.1+2[文献码]B 1000-405X(2016)-10-416-14 森林火灾蔓延气象因子分析
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