基于VLF/LF三维闪电定位系统的大兴安岭闪电时空分布特征

【目的】分析大兴安岭闪电发生规律,为雷击火监测预警和防范扑救提供科学依据。【方法】基于大兴安岭2019—2021年VLF/LF三维闪电监测数据,分析大兴安岭闪电(云闪、地闪、负闪、正闪)数量、峰值电流强度、云闪高度以及时空分布规律。【结果】1) 2019—2021年,大兴安岭共探测到闪电710 487次(其中,黑龙江大兴安岭321 667次,内蒙古大兴安岭388 820次),平均每年236 829次。大兴安岭闪电以负地闪为主,其中云闪∶地闪比例和正闪∶负闪的比例均大致为1∶5。大兴安岭正、负闪峰值电流强度的范围分别为4.5～371kA和-501.7～-4.5kA,大多数闪电峰值电流强度的绝对值集中在4.5～50kA之间。大兴安岭平均云闪高度为4.72 km,其中88.09%的云闪高度在10 km以下;2)大兴安岭平均闪电日数为每年127天,闪电从4月末开始至10月中下旬结束,多发生于5—8月,其中7月是集中高发期。闪电发生单日呈单峰变化规律,10:00起闪电开始增多,12:00—17:00是高发时段,18:00后闪电数量逐渐减少,午夜至凌晨阶段闪电总量明显减少;3)大兴安岭闪电呈空间聚...     

内蒙古东北部闪电频次分布特征分析

为了预防雷击火灾的发生,利用呼伦贝尔市2009-2016年闪电定位资料,分析闪电频次的极性、幅值、陡度、时间及空间分布特征。结果表明:呼伦贝尔地闪以负地闪为主;年均闪电频次遍布全年各月,绝大多数发生在6-8月;闪电频次的日分布特征明显,多出现在14:00-19:00;正地闪的雷电流幅值、陡度均大于负地闪。在空间分布上,呼伦贝尔地闪发生频次最高区域为海拔600~700 m的地区,次高区域为海拔300~400 m的地区,纬度高值区分布在49.1°~49.6°N,经度高值区分布在121.8°~122.4°E。扎兰屯市东北部、牙克石市中部、鄂伦春自治旗西南部地区雷电密度最大。     

大兴安岭地区森林雷击火灾爆发机理与风险评估研究

大兴安岭地区位于我国北方,拥有广袤的森林资源。然而,由于地理气候条件的特殊性,该地区也面临着严重的雷击火灾风险。森林雷击火灾不仅破坏了生态环境和森林资源,还对周围的人员和财产构成了巨大威胁。采用文献分析、实地调查和数值模拟等方法,结合气象数据和火灾历史资料,对大兴安岭地区森林雷击火灾的爆发机理和风险因素进行了深入研究。结果表明：大兴安岭地区森林雷击火灾的爆发主要受气候变化、地形地貌、林下可燃物湿度、林区人员活动等因素影响。通过建立风险评估模型,研究发现大兴安岭地区森林雷击火灾的风险等级分布具有明显的时空特征,高风险区域主要集中在北部山区。针对研究结果,本研究提出了加强监测预警、改善林下可燃物湿度、合理规划林区人员活动等防治对策,为有效防控大兴安岭地区森林雷击火灾提供科学依据。     

大兴安岭林区应用“外移式防雷保护技术”预防森林火灾的设想

为研究预防雷击引发的森林火灾,分析了大兴安岭重点林区建立防雷保护技术的必要性。采取"外移式防雷保护技术",该技术是运用由导闪系统、入射释放系统、绝缘配合系统和接地阻抗匹配系统等构成防雷保护系统,对外移式防雷保护技术进行研究,从而解决大区域防雷难的问题。从设想原则、总体思路、结构组成、布局设想等方面对预防雷击森林火灾可行性进行研究。     

基于闪电定位数据和气象数据的大兴安岭雷击火预测模型研究

利用2005—2011年5—10月黑龙江省大兴安岭林区的雷击火灾、闪电气象数据和其它数据,建立用于该地区雷击火预报的二项Logistic回归模型,并将ROC曲线用于模型的评价。结果表明:2005—2011年该地区雷击火发生数量年际变化较大,相对于人为火呈上升趋势;集中发生于5—6月,与云地闪电发生频数相关不显著(P0.05)。经似然比检验,最终进入模型的变量为:前7 d FFMC平均值、前3 d地闪次数、前7 d平均降水量。用于模型评价的ROC曲线比较凸近左上角,曲线下面积(AUC)为0.888,表明模型预测效果较理想,可为大兴安岭林区的雷击火预测提供科学参考。     

雷电、雷击火发生与人类活动关系

雷电是最常见的自然火灾原因,雷电引发的雷击火与其他类型森林火灾,共同组成全球林火体系。一般认为,作为自然火源的雷击火与人类活动没有关系,是区别于人为火源的,但其实不然,如2019年以来受新冠疫情封控影响,非必要活动和流动性减少,污染物浓度和闪电均显著下降。本研究将雷击火与人类现代化进程、居住地扩张、下垫面变化、预测技术与扑救技术发展以及国家法律法规相联系,探究人类活动对闪电以及森林雷击火发生的影响。闪电是雷击火发生三要素(火源、可燃物、有利于火扩散的环境)中的火源,能引发雷击火的闪电主要是云地闪电,近几十年来人类活动影响环境中的气溶胶含量,而气溶胶是影响闪电的主要因素,城市地区排放的大量污染气溶胶、生物质燃烧排放的烟尘气溶胶以及城市热岛效应均使闪电发生概率提高。不同地表覆盖类型的年均地闪密度差异较为明显,建设用地的年均地闪密度最高。森林区域的强闪电密度大,陡度也较高,森林大多分布在高海拔区域,与之前研究的高海拔地区闪电频次高是吻合的。闪电强度大、陡度高,破坏力更强,森林区域容易发生雷击事故。雷电具有选择性放电的特征,即会向一些特殊地区放电,这些特殊地区被称为雷击选择区,如地下水露出地面...     

大兴安岭雷击火发生条件分析

根据2007—2009年大兴安岭林区闪电和林火监测结果进行分析,研究火灾发生时的火险状况和雷击火灾案例,提高对这一区域雷击火的认识。根据研究区内11个气象站定时观测数据,采用加拿大林火天气指数系统计算各站点每日火险指数,分析研究时段内火灾发生与火险和闪电分布的关系。结果表明:2007—2009年共发生野火195起,其中林火148起,主要发生在4,5和8月份。雷击天气主要出现在5—9月份,其中6,7和8月份闪电最多。闪电分布密度较高的区域主要在研究区东北部,大部分闪电活动伴随着降水,但在比较干旱的年份,容易出现干雷暴天气,易引发雷击火。根据林火及火灾发生前24h的闪电分布分析,雷击火占总火灾的5.1%,闪电活动不是影响林火发生的主要原因。雷击火主要发生在火险比较高、闪电活动频繁且无有效降雨的区域。     

鏖战兴安岭——武警森林部队扑救大兴安岭雷击森林火灾纪实

<正>2010年7月3日中午12时,大兴安岭林区呼中保护区飞虎山、呼滨等火场最后几处火点火灭烟散,这标志着发生在内蒙古、黑龙江大兴安岭林区的雷击森林火灾被彻底扑灭。     

会泽新松叶蜂成虫日节律研究

采用室内饲养方式,首次对会泽新松叶蜂Neodiprion huizeensis成虫日节律进行全程观察记录。结果发现:会泽新松叶蜂羽化成虫中雌虫数量占优势,羽化率73. 17%,被寄生率12. 17%;成虫羽化随时间变化十分明显,羽化高峰期在11∶00—13∶00,其间羽化数量占羽化总数的71%;交配行为日节律明显,高峰期集中在11∶00—13∶00,12∶00时最高,达到25%;产卵行为从7∶00开始增加,在13∶00—15∶00处于高峰,13∶00时最高,达到32. 5%。成虫行为的日时间分配中所占比例最大的为静息行为,其次为移动行为和产卵行为,最小的是交配行为;移动行为主要在白天进行,高峰出现在11∶00—13∶00,夜间成虫基本不进行活动。     

兴安落叶松天然林树干呼吸及其对温度敏感性的变化特征

树干呼吸是林木生命活动和碳释放的途径之一,研究树干呼吸对于森林生态系统管理有重要意义。利用LI-6400便携式光合作用测定仪对大兴安岭地区不同径阶兴安落叶松天然林树干呼吸速率和温度变化进行了测定。结果表明：(1)不同径阶树干温度日变化呈单峰型曲线,峰值出现在12∶00—16∶00,最低值出现在0∶00—6∶00,随着径阶增大树干温度日变化减小。(2)各径阶树干呼吸速率日变化最大值出现在14∶00—16∶00,最小值出现在4∶00—6∶00;在6—9月生长季中,峰值出现在7月,最小值出现在9月。(3)当温度升高到一定程度时,在一定程度上抑制了树干呼吸对树干温度的敏感性,不同径阶兴安落叶松树干呼吸对树干温度的Q₁₀值范围为1.79～3.97。生长季兴安落叶松树干呼吸时间变化主要受到树干温度的影响。     

丹东市振安区森林火灾发生规律研究

根据丹东市振安区"十二五"期间发生的森林火灾统计数据,从地域分布、季节变化、起火时间、火灾起因四方面进行丹东市振安区森林火灾发生规律研究。结果表明:"十二五"期间,丹东市振安区共发生森林火灾162次,受灾森林面积50.7hm2;森林火灾发生存在明显的区域差异,可将丹东市振安区划分为森林火灾重灾区、一般灾区、轻灾区三类区域;主要发生季节在春季防火期内,4月为高发期;起火时间主要集中在10:00—14:00,占69.75%;主要起火原因为清明节上坟用火。     

青羊湖国家森林公园大气PM1.0、PM2.5及PM10.0浓度变化

以青羊湖国家森林公园为研究对象,开展森林植被区大气颗粒物的动态监测,揭示空气PM浓度日变化特征及其与气象因子的关系。结果表明:森林植被区域大气颗粒物浓度较低,其中PM10.0浓度日均值为60.37μg/m~3,低于二类大气环境浓度限值;PM2.5浓度日均值为22.79μg/m~3,低于一类大气环境浓度限值;而PM1.0浓度位于2.96~12.61μg/m~3,日均值为7.65μg/m~3。PM1.0、PM2.5及PM10.0浓度日变化显著,以清晨(6∶00-8∶00)最高,上午(10∶00-12∶00)和下午(16∶00-18∶00)较低。随着气温的升高,大气PM1.0、PM2.5、PM10.0浓度逐渐降低;而随着相对湿度的增加,大气PM1.0、PM2.5、PM10.0浓度逐渐增加,呈显著二项式回归关系,回归系数均超过0.6。因此,从大气颗粒物考虑,建议市民在夏季下午或傍晚前往森林公园,且应多选择空气湿度较低的区域开展休闲游憩活动。     

基于ENVI-met模拟的屋顶绿化热环境影响

文章以同济大学四平路校区为研究对象,采用ENVI-met 4. 4. 2模拟4种方案(无绿化、地面绿化、屋顶绿化、地面绿化与屋顶绿化的组合绿化)时校园内温度分布特征,对比分析有地面绿化和无地面绿化情况下,7∶00、12∶00、20∶00、1∶00时屋顶绿化对室外行人高度(1. 5m)和屋面高度(12. 5m、17. 5m)的气温影响。结果表明:1)校园无地面绿化时,屋顶绿化的降温效果较为微弱; 2)校园有地面绿化时,屋顶绿化对环境气温的影响明显增强,尤其是行人高度的温度变化明显增大,且随着高度增加,影响逐渐减弱; 3)校园有地面绿化时,12∶00时屋顶绿化对建筑较少的开放区域降温效果明显好于建筑密度大的区域,而7∶00、20∶00和1∶00时开放区域会出现升温现象。屋顶绿化除增加绿化总量外,也增加了绿色空间的连接性,有利于形成联系更为紧密的绿色空间网络,提高开放空间的热舒适性。     

植物群落不同垂直高度对PM_(2.5)浓度的影响

为探究冬、春两季不同植物群落的不同垂直高度处PM_(2.5)浓度的变化,运用垂直梯度法对北京奥林匹克森林公园碳通量塔、鹫峰国家森林公园气象观测塔及对照点(北京林业大学校内)共3处样地进行研究。结果表明:春季样地的PM_(2.5)浓度值呈现为冠层以上(塔上部,12 m处)冠层(塔中部,9 m处)冠层以下、地面以上(塔下部); PM_(2.5)浓度日变化基本呈现06∶00—10∶00早上高峰,10∶00—14∶00降低,18∶00—22∶00又呈现出升高的"倒N"型的变化规律;鹫峰国家森林公园气象观测塔3层PM_(2.5)浓度值表现为塔上层塔中层塔下层; 3处地点同一高度处的PM_(2.5)浓度值表现为北京林业大学奥林匹克森林公园鹫峰国家森林公园; 3处地点的PM_(2.5)值为冬季春季。     

竹群落空气负离子及空气质量评价

于2010年12月—2011年11月,对散生竹、丛生竹、地被竹等3种竹群落的空气负离子浓度、可吸入颗粒物浓度进行监测,采用单极系数(q)、空气质量评价指数(CI)和森林空气离子评价指数(FCI)对空气质量进行评价,并探讨竹群落空气负离子浓度与温度、湿度的相关关系。结果表明:竹群落空气负离子浓度具有明显的日变化特征:波谷和波峰交替出现的单峰曲线,在8∶00—18∶00时段内,负离子浓度在8∶00处于最高水平,而在12∶00处于最低水平;空气负离子浓度随季节变化呈现出一定的规律性:春季很低,到夏季上升很快,而到秋季则又下降。竹群落可吸入颗粒物浓度的日变化:从8∶00开始可吸入颗粒物浓度开始缓慢下降,到16∶00达到最低,之后又缓慢上升;随季节变化则为冬季>秋季>春季>夏季。空气负离子浓度均值为丛生竹>散生竹>地被竹。空气负离子浓度总体水平均超过700个·cm-3,有益于人体健康,具有保健功能;空气质量评价系数CI均值为0.892,空气质量等级总体达到A级水平,即清洁程度。空气负离子浓度与气温、相对湿度呈二次曲线相关关系。     

红腹锦鸡及红腹角雉日活动节律观察研究

利用红外相机观察研究了陕西长青国家级自然保护区红腹锦鸡和红腹角雉日、年活动节律,结果为,红腹锦鸡和红腹角雉都具有明显的昼行性特征,红腹锦鸡日活动高峰期在8∶00-10∶00和16∶00-18∶00,红腹角雉日活动高峰期在6∶00-8∶00;红腹锦鸡在春季活动最为频繁,其次是秋季和夏季;红腹角雉在春季活动最为频繁,夏季和秋季差距不大,冬季活动极少。     

寒温带森林沼泽湿地近地表CH4浓度变化特征研究

甲烷(CH_4)是重要的增温气体,在气候变化敏感的寒温带森林地区,土壤CH_4排放量的估算和排放机制存在很大的不确定性。本文以研究寒温带森林沼泽湿地CH_4浓度变化特征为主要目的进行研究。采用LGR快速甲烷分析仪(FMA)定位连续测定大兴安岭天然林沼泽湿地近地表CH_4浓度及其水汽浓度,分析了森林沼泽湿地CH_4浓度的变化特征及其与水汽浓度的关系。结果表明:测定期内,寒温带森林沼泽湿地近地表CH_4浓度日变化规律呈现明显的单峰日变化特征,日峰值出现时间12∶00左右;CH_4浓度月变化规律呈现先减少后增大再下降的趋势。水汽浓度日变化规律呈双峰的变化特征,峰值呈现时间段分别为6∶00-12∶00之间、16∶00-19∶00之间。水汽浓度的月变化规律,呈现先增大后减少的趋势。沼泽湿地CH_4浓度随着大气的水汽浓度升高而降低,呈现负相关关系,相关关系为:y=-0.00001x+2.0258(R~2=0.7257,P0.05)。     

杜鹃三节叶蜂羽化与生殖行为节律观察

野外采集杜鹃三节叶蜂Arge similis 3龄及以上老熟幼虫或茧在室温(25±1)℃、光周期L∶D=14∶10(光期6∶00—20∶00,暗期20∶00—6∶00)、空气相对湿度RH=75%±10%的实验室饲养,观察成虫羽化、求偶、交尾等生殖节律。结果表明:杜鹃三节叶蜂结茧后10 d即可羽化,主要集中在蛹期12~16 d的光期,13 d为羽化高峰,光期3~7 h(9∶00—13∶00)为羽化高峰期;求偶行为主要发生在光期7. 5~9 h(13∶30—15∶00),高峰期出现在光期8. 5 h(14∶30),雌虫求偶率和求偶次数随着日龄增大而降低;成虫交尾主要集中在前3日龄,交尾持续时间随日龄增加而下降,交尾后雌虫的平均产卵量为25粒。     

基于随机森林模型的交界域火灾风险分析

【目的】城镇森林交界域火灾频繁发生,使民生经济遭受严重危害。使用随机森林模型对省域内的城镇森林交界域火灾风险与影响因子的关系进行空间建模,探究随机森林模型在拟合、解释交界域火灾风险方面的优势,并与森林火灾风险的影响因子对比,为进一步评估城镇森林交界域火险提供依据。【方法】研究基于安徽省2002—2011年火灾历史数据,采用气候、地理环境、人类活动、社会经济等方面的9个因子作为自变量,月均火灾密度作为因变量。使用特征选择方法得到模型内不同自变量的贡献度、统计特征以及内部模型的平均表现,选择出进入最后模型中的自变量;使用随机森林模型对城镇森林交界域火灾风险进行解释,分析影响城镇森林交界域火灾风险和森林火灾风险的重要因子。【结果】关键自变量对城镇森林交界域火灾风险的影响程度大小排序依次为:道路线密度、铁路线密度、月均最高温度、归一化植被指数、人口密度以及海拔;对森林火灾风险则为:月均最高温度、归一化植被指数、道路线密度、铁路线密度、人口密度以及海拔;经过训练与计算发现随机森林模型在5个子模型的训练集与测试集的表现基本一致,拟合值与实际值的简单相关系数均达0.90以上,可见随机森林模型对交界域火灾风险和森林火灾风险表现出显著的解释能力;此外,随机森林模型在总体数据集上进行了拟合,得到城镇森林交界域火灾风险的拟合值与实际值的相关性为0.997,森林火灾风险的拟合值与实际值的相关性为0.996,表明了随机森林模型具备极强的火灾风险拟合性能。【结论】影响城镇森林交界域火灾发生的最重要自变量是道路和铁路线密度,而对森林火灾则是月均最高温度与归一化植被指数,可见城镇森林交界域火灾发生人类活动因素密切相关。随机森林算法对城镇森林交界域火灾风险和森林火灾风险都能表现出稳健的和非常准确的拟合能力,是一个非常有用的工具。     

自治区副主席傅守正在全区森林草原防火表彰及秋防工作电视电话会议上的讲话

这次会议主要总结春季森林防火工作,表彰奖励扑救大兴安岭北部林区雷击火灾先进集体和先进个人,分析当前的防火形势,安排部署秋季森林草原防火工作。 一、春季森林草原防火工作取得了历史同期最好成绩 2002年春季,我区森林草原防火工作取得了无重特大森林草原火灾的好成绩,为历史同期最好水平。截止6月15日,全区共发生森林火灾37起,受害森林面积仅为166.28公顷;全区共发生草原火灾14起,受害草原面积仅为903公顷;森林草原受灾率均不到1‰。