建阳区森林火灾特点及扑救中须考虑的气象致险因素

发布时间:2017-10-18 22:16:04

  摘要:在介绍森林火灾的成因与分布特征的基础上,论述了山地森林火灾的燃烧特点,并阐述了森林火灾扑救中的气象致险因素及扑火有利时机。

  关键词:森林火灾;扑救;气象致险因素

  建阳区森林资源丰富,是福建省乃至南方的重点林区,森林覆盖率约65.8%,属中亚热带常绿阔叶林区。但人为因素改变了该区的森林结构,使其发生了很大变化,历史上常绿阔叶林原生性植被多演变为次生林、人工针叶林、灌木林和经济林,林分类型趋向于针叶化,可燃性高,形成不利于森林防火的可燃物环境。而且,该区地理环境特别,地理上的自然切割,形成山田交错、农林兼作的农事环境。在这样的环境里,林间人们活动频繁,且同时由于生产用火频繁,导致森林火灾时有发生。然而,森林火灾是危害森林资源的主要因子,一直危害着建阳区的森林资源,特别是近年来森林火灾呈现出高发态势,造成了较大的损失。因此,通过收集建阳林火统计数据,对森林火灾扑救中必须考虑地形与气象因素进行简要分析,旨在为建阳区森林灭火工作提供参考。

  1、森林火灾的成因与分布特征

  1.1、森林火灾成因

  引起森林火灾的原因很多,概括起来有两大类,即自然和人为两类。一些气象灾害引起的火灾归属为自然原因,如雷电触及林木引起树冠燃烧,干旱季节阳光辐射强烈使林地腐殖质层或泥炭层发生高温自燃等,均属于自然原因引起的火灾。这类性质的森林火灾在建阳区发生较少,而普遍发生的森林火灾是由人为造成的,如烧荒、烧田埂、烧隔离带、野外吸烟、取暖做饭、上坟烧纸、小孩玩火等是人为造成森林火灾的主要原因,但这不能认定森林火灾就是人为灾害。发生森林火灾需要一定的物资基础、外部借助因子及主导因素,三者缺一不可。可燃物是发生森林火灾的物资基础,火险天气是发生森林火灾的外部借助因子,火源是发生森林火灾的主导因素。因为森林火灾的发生和蔓延与气象条件关系密切,高温、干燥是易于成灾的重要气象条件。

  1.2、森林火灾时空分布特征

  从年际变化上看,建阳区 1985—2012 年森林火灾年平均 9 起,其中1986、2003、2004、2011 年出现较大波动。火灾发生次数最多的是 2003 年(30起),其次为 1986 年 (27 起),再次为2004 年(21 起)。过火面积最严重的是1986 年(880. 04 hm2)。从月际分布看,建阳区的森林火灾主要发生在春季和秋季,因为农业活动的春耕秋收,人们在这 2 个季节从事农业活动及炼山开荒的林事活动,并且春秋两季多风,物资基础、外部借助因子及主导因素 3个基础条件都具备,所以,春秋季节是森林火灾多发的季节。1985—2012 年间,2—4 月份发生森林火灾次数最多,占所有森林火灾次数的 57% ; 其次是10 月份,发生的火灾次数占 12%。其中,3 月份发生森林火灾造成的过火面积最为严重,占总量的 46%,这是因为3 月份森林植被含水率最低,而春耕时村民普遍用火烧清除杂草,含水率低的植被容易被火点着,再加上多风易旱的天气,几种不利因素集中出现致使火灾频发。因此,防范森林火灾,需要重点防范春、秋季节的森林火灾,尤其是 3 月份,是关键时期;从实际变化上看,建阳区的森林火灾主要发生在 10:00—15:00,起数占森林火灾总数的 85%,面积占 82%。因为这段时间是一日中温度较高的时期,湿度相对一日当中其他时间,比较低,风速也相对较高,且该时段是人们活动高峰期,火灾多发时段也与人们日常生活用火规律有关,所以,该时段容易引起火灾。高值区出现在 12:00—15:00,占火灾总数的 68 %,面积占 66%。从建阳区森林火灾的空间分布来看,火灾多发生在林地面积广大、人口众多的中部丘陵地区。

  2、山地森林火灾的燃烧特点

  2.1、山地森林火灾类别

  山地森林火灾分为 3 种类型,包括地表火、树冠火和地下火。不同类型的森林,因为植被特点的区别,其容易发生的火灾类型也有所不同。针叶林枝叶富含油脂,属于易燃物质,且其下枝距地面近,在地表火的烘烤下,极易引起树冠火。通常在地表火发生后的15~30 min 内,即可引起树冠火。而阔叶林秋季树下落叶层比较厚,只要有火源,加上秋季干燥的气候,易发生地表火,但单纯性的森林火灾较少,一般地表火发生后,不及时控制,很容易引发树冠火。草本层干燥且密集,使地表火发展极为迅速。

  2.2、森林火灾蔓延受山谷风控制

  森林火灾蔓延主要受山谷风所控制,具有间歇性。因为高山峡谷地形特点,形成了区域特有的山风和谷风。高山峡谷地带的风力主要来自于山风和谷风,谷风具有向上流动的特点,能加速火势向上蔓延。山谷风有阵风性质,受其控制,山火在一天中也分盛期和衰期。当山谷风出现的时候,森林火势会随着风向蔓延,并且发展速度较快,为山火的盛期;而当山谷风停止的时候,山火蔓延动力降低,即为山火的衰期。另外,主沟发生的山火易向支沟方向发展,而支沟发生的山火不易向主沟方向发展。因为主沟的山谷风可以吹进支沟,即支沟的山谷风会受到主沟山谷风的控制,而主沟的山谷风不受支沟山谷方法控制。山谷风还受大气候的影响,使山火具有日际变化的特点。火灾蔓延的水平方向也受山谷风的影响,当谷风猛烈时,谷风由下向上吹拂,导致火势向上游一带蔓延; 而当山风猛烈时,因为山风形成于山上,有向下吹拂的趋势,所以,受到山风的影响,火势常向下游一带蔓延。

  2.3、火势蔓延受地形因素影响

  山火蔓延过程中,气象因子是影响其蔓延的主要影响因子,但地形也会对火势蔓延产生影响。在山势大转折( 主要是坡向大转折) 、窄谷和山脊上,由于反山气流的作用,导致火势会衰弱,从而停止蔓延,最终停止燃烧。

  所以,这种地形有利于山火扑灭,阻止山火蔓延,降低山火危害。其主要原因是山势大转折处,火燃到山顶时,停止蔓延。窄谷地段的风速快,在“峡谷效应”的作用下,分流或上分流处火势通常暂时中止。谷风经过各种小地形时会形成很小的旋涡流,这种小旋涡流使火势在蔓延的过程中遭受阻碍,火势会得到缓解,甚至逐渐熄灭。缓坡和陡坡上的火势蔓延较快,不易扑救,因为缓坡和陡坡上的谷风均是处于抬升或者下降过程,有助于山火的蔓延;而山坳、平地上的火势蔓延速度较为缓慢,易扑救。

  2.4、山地森林火灾具有立体性质 ,常呈跳跃式发展

  由于山体高拔、沟谷狭窄,林火占有较大的垂直空间,除了水平推移外,还有跳跃式发展的特点。森林中部分树种结有球果,而这些球果在山火燃烧过程中,会被点燃,点燃后的球果或者短树枝等,被山风吹至远处,落下,形成新的火源,而火场周围在热浪的作用下,空气和林地十分干燥,温度升高,只要有火源,就可以引发新的山火,所以,导致山火跳跃式传播。

  2.5、山地森林火灾具有反复性

  林火虽有一定的蔓延规律,但在山地林区则具有特殊性。山地森林火灾存在反复性,往往在尚存隐蔽余火的情况下,人们无法发现,余火复燃,使扑救人员措手不及,特别是火场的边沿更为严重,导致林火再次复燃。其次,余火自燃。腐殖质在高温的作用下,一旦与外部空气中的氧气结合,即发生自燃。因此,在森林火灾防控方面,不仅要从烟、温度方面进行判断,还要反复翻挖、灌水,使其不再复燃,以防止森林火灾再次暴发,造成更大的损失。

  3、森林火灾扑救中的气象致险因素及扑火有利时机

  扑灭一场森林火灾,扑火人员要翻山越岭,奔波于烟尘烈火之中,不但体力消耗大,而且火场变幻莫测,危险性大,稍有疏忽大意,轻则延误战机,重则酿成大祸。因此,置身于火场的人员,要把“以人为本,安全第一”摆在首位。

  3.1、气象致险因素

  3.1.1、干 旱 天 气 地被物含水量下降,湿度低,可燃物极其干燥易燃,一旦点燃难以控制而出现大面积爆燃现象,极易发生伤害事故。因为森林火灾的发生和蔓延与气象条件关系密切,干燥是易于成灾的重要气象条件。

  3.1.2、强风天气 一旦发生火灾,火助风力,风助火威,火蔓延速度快,尤其是在风的作用下,森林可燃物更易干燥,特别是旱风会迅速提高森林易燃性,进而影响森林大火蔓延的方向、速度、燃烧强度,同时,风还可提供更多氧气,能助燃并扩大可燃物的受火面积。

  3.1.3、高温天气 特别是12:00—15:00,气温达到一天中的极限,火烧地面温度能高达 200℃以上,产生烟气温度能够达到 1 000℃,高温对人体生理极大影响,人体在高于 120℃就会丧失功能,因此容易发生人身伤害事故。因地形和天气同时作用,发生人员伤亡,3.2、扑火有利时机。

  3.2.1、初发火和下山火 初发火火势弱、面积小,只要及时赶到现场扑救,火易被扑灭。下山火蔓延速度慢、火势弱,容易扑打,尽可能将下山火消灭在下山阶段。

  3.2.2、夜间时段 夜间是扑火的有利时机,因为夜间温度低,相对湿度大,风小,火势弱,蔓延速度慢,低凹处的火会自灭。只要指挥得力,即可及时将火扑灭。

  4、结语

  (1) 建阳区普遍发生的森林火灾是由人为造成的,从森林火灾时空分布特征看,火灾高发年份往往存在较严重旱情,从月际分布看建阳区的森林火灾主要发生在春季和秋季,特别是 2—4月份和 9—10 月份,这与春耕秋收的农业活动、炼山开荒等林事活动以及两季多风的天气有很大关系。建阳区的森林火灾主要发生在 12:00—15:00,正好对应着下午气温较高、相对湿度较小、风速较大的时刻。

  (2)森林火灾蔓延主要受风向控制,具有间歇性;火势蔓延受地形因素影响;山地森林火灾具有立体性质,常呈跳跃式发展,并有反复性。

  (3)森林火灾扑救中的危险因素有地形和气象因素,地形如陡坡、山脊、窄谷、鞍状山谷等使林火行为突变;气象因素如干旱、大风和高温天气,林火一旦点燃难以控制而出现大面积爆燃现象,火灾扑救时极易发生伤害事故。

  (4) 森林火灾扑救要有指挥组织,扑救森林火灾总的要求和原则做到“打早、打小、打了”。

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