专栏名称: 中国林业杂志
为您提供新鲜林业资讯,展现我国林业政策、生态建设成就、林业产业讯息、林业科技研究最新成果,宣传绿色文化,倡导文明时尚的生活方式。愿《中国林业》成为每一位务林人的精神大餐。
目录
相关文章推荐
澳門政府消費者委員會  ·  【請捉緊年度盛事的尾巴】澳門幻彩耀濠江 ·  9 小时前  
澳門政府消費者委員會  ·  【請捉緊年度盛事的尾巴】澳門幻彩耀濠江 ·  9 小时前  
AustinDatabases  ·  临时工:数据库人生路,如何救赎自己 -- ... ·  昨天  
爱浪客  ·  速度 | ... ·  2 天前  
51好读  ›  专栏  ›  中国林业杂志

一天13起!大兴安岭林区雷击火为何多?如何防?这篇论文讲得有道理

中国林业杂志  · 公众号  ·  · 2020-07-13 17:58

正文


7月12日,内蒙古大兴安岭北部原始林区管护局,汗马国家级自然保护区管理局,图里河、满归、莫尔道嘎、阿龙山、根河林业局相继发生 13起 雷电森林火灾。

截至13 日上午9时15分,其中11起已合围扑灭,有效控制2起,火情初判均为雷击火。

雷击火是雷暴形成的闪电接触地面具备燃烧条件的可燃物发生的火灾。它主要发生在人烟稀少、交通不便的边远原始林区,因此很少及早发现和及时扑救。纬度越高,雷击火也越多。一旦着火,往往造成极严重的损失。

我国的雷击火在少数地区也相当严重, 全国范围内雷击火占植被火总数的1%~2% ,主要发生在大兴安岭、内蒙古呼伦贝尔地区和新疆阿尔泰山地区,其中以大兴安岭和呼伦贝尔林区尤为突 出。

大兴安岭林区为何多雷击火?

雷电被认为是引发植被火最重要的自然原因之一,雷风暴及雷电在世界各地非常频繁。美国、加拿大等国均有较严重的雷击火,约占火源的5%~10%。

美国平均每年有1万次~1.5万次雷击火,美国西部山区大约有68%的森林火灾是由雷击火引起的。在加拿大的不列颠哥伦比亚、阿尔伯塔和安大略三省,由雷击火引起的火灾次数占火灾总次数的百分率分别为41%、60%和31%。

在我国, 大兴安岭地区是全国雷击火发生最多、最集中的区域,雷击火约占该地区森林火灾总次数的38%
雷击火干扰的分布首先与雷暴系统的路径有关,其次与植被状况和地形的特性分不开。在研究雷击火形成机理时,首先考虑雷击与可燃物的关系,森林可燃物以及它们是如何引燃的,再研究雷击火对森林可燃物引燃概率的影响。雷击火的引燃要具备3个条件: 一要有落雷,二是有干燥可燃物,三要有利于火灾蔓延的条件

森林雷击火与地面因子有关 。落雷对于环境是有选择的,首先要求地面环境具有大的含水率,导电性强,所以沟塘草甸、河边泉边土壤含水率大的地段约有70%以上的雷击火,其次是高大突出的地段,再次是平坦地段。它还与地面环境有关,与地形、植被和土壤等因子也有关系。从地形看,切割较急剧、较明显的山地林区,比地势较平缓草原、农耕区多;从土壤看,潜育土、沼泽地、结构紧密又湿润的土壤地带,比干燥又疏松的沙土地多;采伐迹地及林缘,比密林中多;草甸比山林多。

我国黑龙江、内蒙古大兴安岭林区雷击火分布的平均海拔为663米,峰值分布在452米~753米之间。最低海拔为226米,最高海拔为1280米。雷击火呈聚集分布,多分布在北纬49º~54º,东经120º~127º之间。 海拔对雷击火和人为火的分布均有一定的影响 ,雷击火分布的海拔总体上比人为火分布的海拔高。在大兴安岭林区沟塘、草甸、河谷高草地最容易发生雷击火。降水量越大,越不易着火;降水量小于1毫米时,对可燃物含水率几乎没有影响。 大兴安岭林区雷击火就多发生在降水量小于1毫米的干雷暴天气 ;降水量大于5毫米时,一般不易发生森林火灾,即便已经发生森林火灾,有时也会被浇灭或大大减弱火势易于扑救。

气候变化对雷击火的影响

大的森林的火灾往往发生在气候温暖时期,变暖会引起雷击火的发生次数增加,防火期延长。极端火险天气增加,会导致大面积森林火灾更加频繁。雷击火是太平洋西北部森林火灾的主要火源,特别是干雷暴。研究表明加拿大和阿拉斯加绝大部分大火灾是由雷击火引起的,雷击只在一定的区域内发生,并且当前的气候变化已使阿拉斯加地区的雷击火源增加。厄尔尼诺事件期间干雷暴和伴随的闪电活动增强,由雷击火引发的过火面积的比例大量增加。

季节性降水量和湿度的减少对雷击火的多发起到决定性的作用。尤其降水减少的月份与雷击月份相一致。增多的雷击火源和季节性水分的不均衡性可能在湿润的气候状况下也会引发频繁的火灾。

厄尔尼诺事件期间干雷暴和伴随的闪电活动增强,由雷击火引发的过火面积的比例大量增加森林火灾的空间分布受火因、地形、人类活动、气候变化、可燃物分布等综合因素的影响,某一区域多年的林火分布特征,是多年多种因素综合作用的结果,具有一定的稳定性。季节性降水量和湿度的减少对雷击火的多发起到决定性的作用。尤其降水减少的月份与雷击月份相一致。雷击火源和季节性水分的不均衡性可能在湿润的气候状况下也会引发频繁的火灾。

全球气候变化对雷暴分布、可燃物状况的综合影响下,雷击火的发生有何变化、我们该采取何种林火管理策略与之相适应,同样是急需研究的内容。


雷击火怎么防?

雷击火主要发生在云地闪电,云地放电引燃林火的状况取决于可燃物的特性,如含水量状况、闪电的性质。一个地区雷击火的数量和降水量有直接关系,降水量多于常年,雷击火就少;降水量少于常年,雷击火就多。地面可燃物遭雷击能否引燃,取决于闪电通道通过可燃物容积时的能量和引燃一个单位容积细小可燃物所需要的能量的比较。目前,由于缺少电弧引燃木质可燃物方面的资料和一些闪电放电基本特性的资料,研究工作受到局限。这个引燃模式还有待结合闪电定位系统和火场位置的测量进一步试验和发展。

雷击火常常引发地下火,对林木的根部危害极其严重,经济损失惨重。在特别容易发生雷击火的地区,可以人为消除云地闪电,从根本上消灭雷击火。 目前采用的方法 有以下几种。

一是采用喷气式飞机大角度着陆飞行产生拖带下沉气流,可使云层消散或云顶降低,或在云顶撒播黏土、盐粉等固体物质造成下沉气流并产生降水。

二是破坏雷雨云的起电机制,采用飞机撒播碘化银,使雷雨云起电机制遭到破坏,减少产生雷电的可能性。

三是消除或减弱云中电荷中心,抑制闪电的发生,如撒播金属丝等导电性较好的物质,减弱或中和云中的电荷中心,使云中电场减小,从而消除闪电。

四是采用高速运动物体诱发云内闪电,破坏雷雨云的起电机制。如从地面向云中发射带有长导线尾巴的小火箭诱发云内闪电,可以消除云地闪电,从而避免森林雷击火灾。消除闪电可彻底消灭雷击火,但其成本很高,如飞机干扰雷雨云、小型火箭引发云内闪电等。

美国农业部森林管理局在落基山脉北部进行了一系列试验,第一个人工影响闪电的系统性计划实施是1960和1961年夏季在蒙大拿州西部进行的。最初的预备性实验是为了检验播撒作业对闪电频率的影响,并评估一下山区的闪电观测方法和云播撒作业技术。试验结果表明,作业日的云地放电数比非作业日减少38%,放电的电荷和电流变化可以通过整个放电过程中静电场的连续观测结果来计算。

目前世界各国对雷火的控制,多是采用着火后进行及时有效扑救。 今后,加强雷击火的预测、预报、预警将是防雷减灾的研究方向和主要措施。

雷电发生具有时空随机性、危险性、瞬时性,特别是不同地区之间闪电特征的差异性,这些都增加了对闪电、放电引燃物理过程和活动规律认识的难度。雷击火的发生与雷电发生、可燃物状况、气候条件、地形等因素密切相关,这些因素的共同作用,使得雷击火的分布具有一定的时空特征。

对我国雷击火活动规律的认识仍不够全面,雷击火研究的突破性进展依赖于对雷电起电、放电过程以及与森林火环境之间相关性的充分认识,因此需要利用卫星、雷达和大气电场测量系统、人工引雷和野外点燃实验等手段,对我国雷击火引燃特征及其活动规律开展系统研究,加深对雷击火发生发展特征的认识和理解,建立雷击火多元预报模型。




作者| 陈实 李朔南
图片|






请到「今天看啥」查看全文