森林火险中长期预测预报研究进展

概述了我国和美国、加拿大的森林火险中长期预测预报的理论和方法。国内研究大多建立在对历史火灾资料与气象资料进行统计分析研究的基础上, 预测结果多是定性的、间断性的。美国和加拿大则依托成熟的全国性森林火险等级系统, 结合气象局的中长期降水和温度预报, 给出各火险指数实时的一周尺度预报及每周1次的16周尺度的季节性预报。我国今后应加强森林火险的中长期预测预报研究, 要由单纯定性分析转向定量化研究, 由一般数理统计模型转向具有明显物理意义的数学物理模型。     

基于PyroSim的林区道路防火阻隔功能研究

  目的  林道网络及其宽度是林业生产、交通和旅游的需求,在发挥其最大经济效益的同时,兼顾林火巡护监测、应急救援,以及发生火灾时快速运送扑救人员和装备,阻隔森林火灾蔓延和发挥防火隔离功能。  方法  运用火灾动态仿真模拟软件PyroSim分别以坡度25°、35°、45°,风速1、2.5、4.5 m/s,林道宽度2、4.5、6 m构建云南松林微观山体模型,施加长12 m、宽1 m、热释放速率4.6 × 104 kW/m2的带状火源,模拟中等强度林火研究不同林道宽度的防火阻隔功能。  结果  林道宽度2 m无法满足防火隔离需求。林道宽度4.5 m的防火阻隔功能一般,当坡度超过35°、风速大于4.5 m/s时易失效。林道宽度6 m拥有较强的防火隔离功能,能较好阻隔中等强度的林火蔓延,可满足坡度小于45°、风速小于4.5 m/s的情况,当风速大于4.5 m/s时该林道宽度的隔离功能可能失效。中等强度的森林火灾火场中心温度在700 ~ 1 200 ℃左右,热释放功率可达3.0 × 105 ~ 9.0 × 105 kW,蔓延山坡10 m只需约1 min,可燃物燃烧速率60 s可达到40 kg/s以上。  结论  云南省云南松林区道路宽度建议设置为6 m,能够取得较好的防火效益。常年处于高风速,坡度大于45°,树种高大的林区建议增加林道宽度至8 ~ 10 m。此外本研究应用PyroSim建立火场模型仿真模拟林道阻火功能是可行的,可为林区道路建设的合理设计、确定林道密度和宽度的阻火功能指标与经济效益相适应的最大限度阈值、降低森林火灾破坏力具有一定的指导意义。      

厄尔尼诺现象对森林火灾的影响研究

“厄尔尼诺”引起全世界范围内的气候、气象现象反常,也使森林火灾处于高度活跃期。“厄尔尼诺”现象与森林火灾密切相关,特别是与大面积森林火灾相关显著。进入９０ 年代后,随着全球变暖,厄尔尼诺现象出现得越来越频繁,发生大面积森林火灾可能性也会增大。     

森林火行为与特殊火行为研究进展

森林火灾主要包括地表火、地下火、树冠火3种蔓延形式。目前火蔓延模型主要关注于森林地表火的蔓延研究, 对一些特殊的火行为, 如树冠火、火旋风、飞火等研究极为薄弱, 而这些火行为在特大森林火灾的蔓延传播中起着重要作用, 往往加速火蔓延, 并对扑火人员造成生命危险。我国森林大多集中在山区, 火灾一旦发生, 由于复杂的地形、不均匀的可燃物分布、多变的局地风和林火的相互作用, 极易形成复杂的火行为。文中对森林火灾中的火行为和特殊火行为进行了论述, 讨论了当前的研究进展和未来发展趋势。     

城市森林火灾成因及预防扑救技术

随着经济发展和人们生活水平的提高,人们更愿意在森林中或靠近森林的地方居住。但伴随而来的是居民用火对森林造成威胁,与此同时,森林火灾也对居民住宅带来隐患。住宅在森林中的出现导致森林火灾的危险性增高,住宅、木棚、院落、车库及其他建筑物分布靠近森林,也给森林火灾的预防和扑救敲响警钟,近年来"家火上山,山火进城"的情况屡有发生,需加强有关研究。       

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...     

黑龙江大兴安岭卫星热点预报森林火灾准确性研究

卫星监测是现阶段我国主要森林火灾监测方法,其本质是测报地面的高温热源,利用粗分辨率的遥感数据进行林火监测时不能区分高温热源性质、精确定位火场,对于热点数据的地面核查反馈工作造成一定困难。提升热点数据处置的技术水平是森林防火研究的热点。本文基于2005—2015年黑龙江省大兴安岭林区卫星热点数据和同时期森林火灾历史资料,利用ARCGIS和统计分析,得出结论如下:1)卫星热点初判林火发生次数的准确率79.7%,不同卫星初判热源差异较大,NOAA-16、NOAA-18、NOAA-19和FY-1D的报准率均在80%左右,监测次数综合达到1 928次,占总数的2/3,是监测林火的主力卫星。2)卫星预报初判林火发生位置平均误差为5 787.9 m;不同卫星初判热源差异较大,NOAA-19和Terra预报热点的误差较小,但监测数量偏少;NOAA-15和NOAA-17的监测数量虽然较多,但其误差非常大,NOAA-15有7 064.7 m,NOAA-17达到万米以上。3)在卫星监测到的219次森林火灾和历史资料记录的165次火灾中,有147次森林火灾能够对应,卫星的多报、少报问题主要集中于呼玛县,在连续监测同一场森林火灾时,容易出现多报、少报的现象。建议在无法提高卫星性能的情况下,改进卫星图像的处理技术,完善卫星图像的判读标准,提高判读的准确性,同时完善地面核查反馈的方案,以增加核查效率,降低核查经济成本,同时基于不同卫星的性能差异,建议在进行林火监测时应以预报精确的风云系列极轨卫星为主,以性能稳定的NOAA系列卫星为辅。      

树种枝叶微观结构对树种燃烧性的影响研究

选择具有不同抗火能力的亚热带树种来研究树叶和树枝的微观组织结构与燃烧性的关系，分别测定木荷、茶树、油茶、苦槠、女贞、石楠、日本珊瑚树、枇杷、杉木和马尾松等10个树种叶片、叶脉和树枝的组织比，并利用锥形量热仪测定样品的阻火性。结果发现，树叶构造对燃烧性有影响，阔叶树种的树叶结构有利于水分的传输与蒸散，叶脉中木质部比重越大，越有利于水分的传输；海绵组织，栅栏组织与火发生指数之间存在显著的回归关系，茶树、木荷的海绵组织，栅栏组织比值高，抗火能力强。树枝的燃烧性与其结构密切相关。特别是树枝的抗火性与其导管所占比例正相关，木荷、日本珊瑚树的导管比重大，传输水分的能力强，抗火烧能力强。     

中国南方冰雪灾害对森林火灾火发生短期影响分析——以湖南为例

以湖南省为研究区域,分析冰雪后短期内(3月份)卫星热点的空间分布特征、与受害程度的空间关系,森林火灾发生的特点和扑火人员伤亡情况,以及气象因素对火发生的影响.结果表明:处于受害区确认为森林火灾的卫星热点占总数的61.00%.2008年3月份火灾次数和过火面积异常增高,共发生火灾3 097起,过火面积23 227.68 hm2,火灾次数超过1999-2007年3月份火灾次数的总和,且是1999-2007年3月份火灾次数总和的120.65%,3月份平均火灾次数的10.86倍.过火面积是1999-2007年3月份总和的88.40%,3月份平均过火面积的4.69倍.人员伤亡40人,是1999-2007年3月份人员伤亡总和的72.73%,平均伤亡人数的6.56倍.冰雪灾害后,2008年3月火灾次数、过火面积和人员伤亡人数的异常增高已经超出了气温和降水对火发生正常影响的范围.     

森林火灾扑救中扑火队员的安全防范

扑火安全是一个世界性难题, 在扑救森林、草原火灾中, 造成人员伤亡的情况多种多样。扑火需要在高温下进行艰苦的工作, 大部分时间在野外, 地形陡峭崎岖, 远离交通, 危险性大, 事故发生率高。森林扑火人员经常处于恶劣的环境, 即使有各种防护装备和器材, 仍有可能在森林火灾中烧伤、摔伤、烟气中毒或受到其他伤害, 所以对森林火灾扑救工作的危险性要有充分的认识, 并对必要的安全措施给予密切的关注。