关于森林燃烧火行为特征参数的计算与表述

森林的燃烧过程极为复杂 ,火行为是森林可燃物燃烧的一系列现象的总和。国内外林火研究人员多年来致力于火行为特征的研究描述 ,在火场范围 (周长或面积 )、火焰特征、火强度、火头的蔓延速度等方面取得了一些显著的进展 ,其中火强度、火焰高度和火蔓延速度是林火行为的 3大指标。火行为直接受火环境的影响。     

计算地表火强度的方法

在研究自然条件下植物的燃烧、林火的扑灭和营林用火等项工作中经常需要估算和预测火线的燃烧强度。众所周知,地表火燃烧强度的估算是按火焰高度和蔓延速度。最近又引用了《火线强度》的概念,它是用在某地点上在单位时间内单位火线长度上产生的热量来估算。也有人认为:在单位面积上单位时间内发出的热量来决定燃烧强度。还有“热辐射强度”或“发热强度”的说法。火线强度和发热强度的计     

森林火灾蔓延强度与能量释放表述

森林可燃物燃烧时整个火场热量释放速度称为林火强度(简称火强度)。火强度包括火线强度和发热强度,前者应用较为广泛,是林火行为的重要参数之一。在实际森林火灾中,火强度变化幅度相差极大,火蔓延速度是林火行为的一个重要指标。火持续时间是指山火在某一地点的驻留时间。在同等火强度条件下,火持续时间越长,火作用力越大。通过了解这些因素对火灾的影响以及控制措施,可以为扑救森林火灾做好必要准备。     

林火研究综述(Ⅰ)——研究热点与进展*

在危害森林的诸因子中火灾是一种最具破坏性的灾害。各林业先进国家都非常重视林火研究工作。森林防火是一门综合性的科学，其研究热点包括基础研究和应用研究。近些年林火研究涉及国家森林火险等级预报、林火控制技术、雷击火自动定位系统、遥测自动林火天气站网、火发生与火行为规律、计划烧除、火生态、可燃物燃烧过程、灭火喷洒技术、烟尘特征和扩散等。     

加里佛尼亚州森林火险图解

<正> 1. 前言充分了解原野林地潜伏的火行为特征是林火计划特别是人工炼林和护林防火的基础;林区负责人应该能估计出当林火蔓延速率和火强度完全在人工控制下可能的燃烧天数以及燃烧时间 R 度;为了制订灭火计划,必须估计出危险火情天数,可能的火强度和蔓延速率。科罗里达州科林城堡的国家林火气象资料中心,集中了美国所有火险等级站大量的天气和燃料含水量的磁带资料(Furman 和 Brink,1975) 。这些站向国家火险等级中心提供资料,该中心就能给出确定火险的指标(Beeming 等,1977) 。利用这些技术和资料,可得到一种能给出加州原野林地潜伏火险的统计图解。     

林分尺度上的森林火灾风险评估方法及应用

[目的 ]基于森林燃烧概率、潜在火行为和火影响评估一个区域的森林火灾风险是有效开展林火管理的基础。[方法 ]利用森林燃烧概率模拟软件(Burn-P3)模拟了北京九龙山林场的燃烧概率、潜在火强度、蔓延速度及火发生类型。根据林场内各林班的生态重要性、生态脆弱性和保护等级确定火影响,并考虑火对周围城镇和水源的潜在影响,利用层次分析方法建立了林分尺度上的森林火灾风险评估体系。[结果 ]结果表明,研究区的平均燃烧概率为0.035 1,燃烧概率高和很高的区域分别占研究区的10.3%和6.0%。火烧以地表火和间歇性树冠火为主,平均火强度及蔓延速度分别为2 140.9 kW·m~(-2)和3.7 m·min~(-1)。火行为指数高和很高的区域分别占17.8%和14.0%。[结论 ]研究区森林生态价值和火对环境的影响较高。森林火灾风险评估结果显示,火灾风险高和很高的区域占31.8%。西部、北部及南部的落叶松林和混交林的火灾风险较高,未来需要加强针对性的林火管理。     

应用线性方程确定林火强度

森林火灾作为燃烧系统,和森林可燃物的数量,含水量以及分布状态有关,也和当时的蔓延速度和可燃物的燃烧速率有关。按照不同的要素,包括初始燃烧速率,蔓延速度和地表杂草枯枝落叶层单位面积上的负荷量,以确定林火强度。火爬坡时,蔓延速度增加,火强度相应地增加;相反,下坡火的蔓延速度减缓,火强度也相应地变小。根据计算结果,林火强度不超过1×10~3千瓦/米~2是低强度,这时1立方米内的可燃物被烧掉的数量不超过3公斤,地表杂草枯枝落叶层的可燃物数量(W_0)不超过2.5公斤。即便地表可燃物保持在2.5公斤以下,蔓延速度大于3米/分时,火强度均将超过1×10~3千瓦/米~2。地被物数量大,火蔓延速度也大的林型中将产生最大的火强度,这和过去的经验是完全符合的。     

火场痕迹的鉴定

森林火灾火场痕迹鉴定工作,是火因调查的必要手段之一,可为追踪林火蔓延方向,查找起火点,研究火因,侦破火案提供科学依据。笔者曾对五十余个火场进行过调查,初步掌握了林火的发生发展规律及其遗留的痕迹,并在查办火案中进行了应用,解决界火责任纠纷和查办火案中排除了疑难。森林火灾的火场痕迹,是林火行为的必然产物。森林火灾发生、发展、熄灭的条件不同,火场的形状也不同,但是,发生林火后遗留的痕迹,却如实地反映了它整个燃烧在森林火灾发生的过程中,会出现完全燃烧和不完全燃烧的两种情况。这两种燃烧     

林火生态界面

以林火发生发展及生态学特性为研究对象，着重讨论了林火生态界面的结构、功能、燃烧强度以及林火生态效应。     

燃烧概率模型在林火管理中的应用

火是多数森林生态系统中一个重要的干扰因素,影响景观结构和生态系统的稳定。利用燃烧概率（BP）模型可以模拟景观尺度上的火发生和蔓延过程,描述一个区域空间上的火发生概率和潜在的火行为特征。该模型已经成为林火管理的重要工具,也可为林火管理的规划和政策制定提供必要的信息。作为森林管理和林火扑救的一个科学工具,BP模型在林火扑救资源配置、管理策略制定、火灾风险评估等方面得到广泛应用。文中综述了BP模型在风险分析、可燃物管理、气候变化影响评估等方面的研究进展。基于BP模型模拟技术解决林火管理中的问题,可为开展有针对性的林火管理措施提供参考依据,通过林火管理降低景观尺度上的火灾风险,提高林火管理效益。     

多气候情景下大兴安岭森林燃烧性评估

【目的】利用燃烧概率模型BURN-P3描述未来不同气候情景下大兴安岭地区的林火动态变化,提高对气候变化影响的认知,为开展林火管理适应技术提供科学依据。【方法】基于RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5气候情景的气候模式数据,利用历史地面观测气象数据对气候模式数据的气温和降水量分别进行了校正。根据火险天气指数系统(FWI)分别计算研究区各格点的森林火险天气指数,结合研究区可燃物类型、火发生和地形等数据,利用BURN-P3软件逐日模拟1971—2050年黑龙江大兴安岭地区的火发生与蔓延状况,分析不同气候情景下的森林燃烧概率和火行为变化。【结果】1991—2010年研究区模拟平均燃烧概率为0.010 8,过火区(除2003年)燃烧概率为0.011 3,火发生位置的平均燃烧概率为0.012 45,t检验表明差异显著。2003年研究区平均燃烧概率为0.014 2,比1991—2010年平均值高31.5%。通过对过去时段的模拟结果与实际过火区比较分析,表明BURN-P3模型能较好地模拟大兴安岭地区的林火动态。与基准时段相比,2021—2050年RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5气候情景下燃烧概率平均增幅分别为-6.21%,7.71%,7.80%和19.48%,燃烧概率增幅较大的区域主要分布在中南部;火烧强度将分别增加-13.0%,4.4%,1.5%和8.0%;树冠火比例分别增加-12.7%,4.2%,5.0%和4.7%,中部和西部树冠火增多显著。【结论】BURN-P3模型可用于模拟大兴安岭的林火动态,模拟结果可反映森林燃烧概率状况。与基准时段相比,2021—2050时段RCP2.6气候情景下平均燃烧概率有所降低,RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5气候情景下燃烧概率将增加,火烧强度、蔓延速度和树冠火比率都呈现小幅增加。中南部的火活动明显增强,不同气候情景之间有所差异。     

林火燃烧环境对灭火效果的影响研究

以2017 年8 月23 日珠海市遭受强台风“天鸽”的正面袭击后凤凰山森林可燃物调查和2017 年12 月20 日发生在凤凰山森林火灾火行为变化为基础,根据台风灾害前后森林可燃物载量的变化状况, 分析了的台风灾害后林火特点,比较了不同灭火方法对灭火效果的差异。结果表明,随着台风灾害后林 火燃烧环境的改变,导致灭火的难度增加,采取以水灭火和直升机吊桶洒水灭火,能有效扑灭可燃物大 幅度增加后的森林火灾,灭火效果较好。研究发现,台风灾害后导致的森林可燃物大量增加,影响林火 燃烧环境和林火行为,对于此类的森林火灾,应根据林火环境特征采取针对性灭火措施,从而提高灭火 效果,有效保护森林资源。     

国外林火科学实验室简介及研究动态

为了适应现代林火管理的需要,降低森林火灾经济损失额度,提高森林生态环境的整体功效,世界上许多国家都非常重视对本国林火管理工作的科学研究投入,相继建立了一批国家级或区域性的林火科学实验室。这些实验室的宗旨是广泛开展林火科学的基础性和应用性研究,以满足林火管理者日益增长的对控制和利用火的技术需要。1林火科学实验室简介林火科学实验室一般包括有计算机研究室、化学分析研究室、遥感应用研究室、林火天气研究室、林火行为研究室、林火扑救与探测研究室、计划火烧研究室以及燃烧实验室等。在林火科学实验室中燃烧实验室是从事林…     

林火行为和扑救技术研究进展

森林火灾会破坏森林资源,积极开展林火扑救研究对于保护森林资源具有重要意义。林火行为研究一直是林火研究领域的重点。文中针对地下火、地表火和树冠火3种类型,从火行为和扑救技术2个方面进行综述;认为通过研究林火发生与蔓延机理,建立基于燃烧物理机制的火增长模型,是发展林火扑救技术的科学基础。林火行为未来研究的重点是,探究自然条件下的地下火蔓延机制,发展地下火探测技术;完善地表火和树冠火蔓延的物理模型,确定地表火向树冠火转换的临界条件;提升火行为预报能力和开发扑救装备,增强扑救能力。     

计划烧除促进杨桦林更新和复壮山野菜的研究

林火是一种自然力、是一种廉价的自然资源,又具有减灾和开发双重功效。在适合用火的“春季融雪期”和初冬“雪后阳春期”点烧采伐迹地,既利用一定强度的林火促进杨桦林更新,复壮山野菜提前萌芽、增加产量。通过林火的开发利用,达到低投入、高产出,迅速提高森林覆被率和山野菜的数量和质量,是林业经营中带有战略性的大问题。     

对凉山州东西河纯云南松飞播林区生物防火工程建设的规划建议

生物防火就是通过营造抗火、耐火植物林带,将连片森林分割成自然闭合圈,防止林火连片燃烧,使林区具有自然控火、抑制林火蔓延的功能,从根本上预防和控制森林火灾的大发生。     

火行为的特征值简易算法

1984年9月在苏联《森林业》上发表“估算地表火强度的方法”一文。这篇文章对系统研究火行为有一定参考,但文中出现几处印刷错误,而且祗列出了火强度小于40千瓦/米的火行为特征值。为此,参照我国最近几年的研究成果,提出一个实际可以使用的方法。1983年《山地研究》第1卷第2期上王正非发表“山火初始蔓延速度测算法”一文,又在同年《林业科学》第19卷第4期发表“应用线性方程确定林火强度”的文章。这些文章总括起来,可以窥见近期国际上研究火行为趋向于物理学方法。一、估算地表火的方法实地测定地表火的热源强度Is值和火     

云南松林内可燃物与计划烧除火行为的相关分析

为了研究森林可燃物对林火的发生及发生后林火行为的影响程度,采用小样地调查方法对四川省西康磨盘林区的云南松(Pinus yunnanensisFranch)林内的可燃物及火行为进行调查,对标准地中的火蔓延速度、火强度、火焰高度进行相关性分析;对不同火强度下烧失率进行统计。试验结果表明:定期进行计划火烧,能减少可燃物积累,降低森林可燃性,具有良好的防火功能;在进行有计划的烧除林内枯枝落叶时,必须有效地控制火强度。     

黑龙江省林火规律研究Ⅱ.林火动态与格局影响因素的分析

本文对在大尺度 (5 0 0km2 以上 )上影响黑龙江省林火的因素及其影响途径进行了分析。结果表明 ,年林火次数 (人为火次数 )与林业人口正相关 ,林火面积与人口无关。干燥度的空间差异对林火燃烧率格局有正向影响。林火特征与气候因子之间没有线性关系。黑龙江省林火次数和面积对年均温和降水量的响应可归纳为旋转的单叶双曲面和双叶抛物面两种模式。林火特征的周期与年均温、年降水量的周期关系很大。黑龙江省森林类型对林火次数、面积的影响在省级区划尺度上不显著的。较高的管理水平显著减少林火。林火次数、面积与了望塔数量、消防车数量及通讯覆盖率等无线性关系     

林火发生次数、燃烧面积的时域化分析

林火发生次数、燃烧面积的时域化分析张思玉，居恩德，舒立福，王丽俊（新疆八一农学院林学系）（东北林业大学林学系）１前言“时间序列分析”所研究的对象是一串随时间变化而又相互关联的数字序列（动态数据）。林火发生的次数、燃烧面积等就是这种数字序列之一。然而，...