森林火災(zāi)與天氣
森林火災(zāi)的發(fā)生與天氣(如高溫、連續(xù)干旱、大風(fēng)等)有密切關(guān)系。熱帶雨林中常年降雨,林內(nèi)濕度大,植物終年生長(zhǎng),體內(nèi)含水量大,一般不易發(fā)生火災(zāi)。但其他森林不論在熱帶、溫帶還是寒帶地區(qū)都有可能發(fā)生火災(zāi)。一般具有下述變化規(guī)律:
1.年際變化。降水多的濕潤(rùn)年一般不易發(fā)生火災(zāi)。森林火災(zāi)多發(fā)生在降水少的干旱年,由于干旱年和濕潤(rùn)年的交替更迭,森林火災(zāi)就有年際變化。
2.季節(jié)性變化。凡一年內(nèi)干季和濕季分明的地區(qū),森林火災(zāi)往往發(fā)生在干季。這時(shí)雨量和植物體內(nèi)含水量都少,地被物干燥,容易發(fā)生火災(zāi),稱為火災(zāi)季節(jié)(防火期)。ZG南方森林火災(zāi)多發(fā)生在冬季、春季,北方多發(fā)生在春季、秋季。
3.日變化。在一天內(nèi),太陽輻射熱的強(qiáng)度不一,中午氣溫高,相對(duì)濕度小,風(fēng)大,發(fā)生森林火災(zāi)的次數(shù)多;早晚氣溫低,相對(duì)濕度大,風(fēng)小,發(fā)生森林火災(zāi)的次數(shù)少。
此外,森林火災(zāi)還和可燃物的性質(zhì)有關(guān):細(xì)小的干枯雜草和枯枝落葉等是Z易燃燒的危險(xiǎn)引燃物,干燥和死的可燃物較潮濕或活的可燃物易燃,含大量樹脂的針葉樹和樟樹、桉樹等闊葉樹較一般闊葉樹易燃。郁閉度大的林分,林內(nèi)潮濕,不易發(fā)生火災(zāi);反之,則易發(fā)生。森林火災(zāi)和地形也有關(guān)系,如陽坡日照強(qiáng),林地溫度高,林內(nèi)可燃物易干燥,陡坡雨水易流失,土壤水分少,都易發(fā)生火災(zāi)。
森林火災(zāi)分類
根據(jù)森林火災(zāi)燃燒部位、性質(zhì)和危害程度,可將森林火災(zāi)分為三類。
地表火
地表火是Z常見的一種林火,是指火從地表面地被物及近地面根系、幼樹、樹干下皮層開始燃燒,并沿地表面蔓延的火災(zāi)。
樹冠火
樹冠火是指地表火遇到強(qiáng)風(fēng)或遇到針葉幼樹群、枯立木或低垂樹枝,燒至樹冠,并沿樹冠順風(fēng)擴(kuò)展的火災(zāi)。
地下火
地下火一般容易發(fā)生在干旱季節(jié)的針葉林內(nèi),火在林內(nèi)根系、土壤表層有機(jī)質(zhì)及泥炭層燃燒,蔓延速度慢、溫度高,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),破壞力極強(qiáng),經(jīng)過地下火的喬木、灌木的根部燒壞,大量樹木枯倒。
火災(zāi)蔓延與熱傳播形式有關(guān)
火災(zāi)的蔓延主要與熱對(duì)流、熱輻射和熱傳導(dǎo)等熱傳播形式有關(guān)。
熱對(duì)流是由于熱空氣上升,周圍冷空氣補(bǔ)充而在燃燒區(qū)上方形成對(duì)流煙柱,可集聚燃燒熱量的近3/4。它在強(qiáng)風(fēng)的作用下,往往是地表火轉(zhuǎn)為樹冠火的主要原因。
熱輻射是地表火蔓延的主要傳熱方式。它以電磁波的形式向四周直線傳播,其傳熱與熱源ZX距離的平方成反比。
熱傳導(dǎo)是可燃物內(nèi)部的傳熱方式,其傳熱快慢決定于可燃物導(dǎo)熱系數(shù)的大小,是地下火蔓延的主要原因。
火的蔓延速度和風(fēng)速的平方成正比,在山地條件下,由下向上蔓延快,火勢(shì)強(qiáng),稱沖火;由山上向下蔓延慢,火勢(shì)弱,稱坐火。蔓延速度Z快、火勢(shì)Z強(qiáng)的部分為火頭,蔓延速度Z慢與火頭方向相反的部分為火尾,介于火頭與火尾兩側(cè)的部分為火翼。接近火頭部分的火翼蔓延較快,而接近火尾的火翼部分蔓延較慢。在平坦地,無風(fēng)時(shí)火的初期蔓延形狀為圓形或近似圓形;大風(fēng)時(shí)則為橢圓形,其長(zhǎng)軸與主風(fēng)方向平行;在主風(fēng)方向不定時(shí)常呈扇形。在山崗地形蔓延時(shí),火向兩個(gè)山脊蔓延較快,而在溝谷中蔓延較慢,常呈凹形或雞爪形。
三種特殊火行為危害大
在森林火災(zāi)撲救過程中,三種特殊火行為極其危險(xiǎn),易導(dǎo)致人員傷亡,分別是爆燃、飛火、火旋風(fēng)。
燃爆
林火爆燃通常指爆炸性燃燒,和森林滅火平時(shí)說的“轟燃”相近,往往發(fā)生突然,會(huì)瞬間形成巨大火球、蘑菇云,溫度極高。
一般而言,爆燃的原因主要有兩種。一種是林內(nèi)可燃物堆積時(shí)間長(zhǎng)、發(fā)生腐爛,產(chǎn)生以沼氣為主的可燃?xì)怏w,突然遇火再加上細(xì)小可燃物作用,產(chǎn)生爆燃。數(shù)據(jù)顯示,過去5年,我國(guó)森林面積達(dá)到31.2億畝,成為同期森林資源增長(zhǎng)Z多的國(guó)家。特別是全面停止天然林商業(yè)采伐后,林區(qū)林下的可燃物積累加快,大小興安嶺、長(zhǎng)白山、滇北、川西等大面積的原始林區(qū),可燃物載量已經(jīng)達(dá)近20年峰值。
造成爆燃的另一種原因是,林火燒到狹窄的山脊、單口山谷、陡坡、鞍部、草塘溝、山巖凸起等特殊地形,使可燃物同時(shí)預(yù)熱,共同燃燒,瞬時(shí)形成巨大火球和蘑菇云。比如狹窄山脊線,受熱輻射和熱對(duì)流影響,溫度極高,而且又容易形成飄忽不動(dòng)的氣流,山火方向難以預(yù)測(cè)。
林火爆燃的危害十分嚴(yán)重,一是燒死大量地被植物,給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和人們的生命財(cái)產(chǎn)造成危害。二是會(huì)產(chǎn)生大量高溫有害氣體,燙傷受困者的呼吸道,同時(shí)受困者因吸入大量有害氣體,會(huì)導(dǎo)致中毒、昏迷甚至直接死亡。三是產(chǎn)生高溫?zé)崂?,?duì)受困者造成灼傷,嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接將受困者燒死。
飛火
高能量火形成強(qiáng)大的對(duì)流柱,上升氣流可以將燃燒著的可燃物帶到高空,在風(fēng)的作用下,可吹落到火頭前方形成新的火點(diǎn)。飛火產(chǎn)生的原因:地面強(qiáng)風(fēng)作用;由火場(chǎng)的渦流或?qū)α鳠熤鶎⑷紵飵У礁呖?,由高空風(fēng)傳播到遠(yuǎn)方;由火旋風(fēng)刮走燃燒物,產(chǎn)生飛火。
今春我國(guó)森林草原防火形勢(shì)嚴(yán)峻
森林火災(zāi)由于其突發(fā)性強(qiáng)、破壞性大、撲救極為困難等特點(diǎn),可造成慘重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
受氣候變暖趨勢(shì)的影響,正在進(jìn)入新一輪森林火災(zāi)高發(fā)期。特別是近幾年,希臘、澳大利亞、美國(guó)等國(guó)相繼發(fā)生歷史罕見的森林大火,損失慘重。
在一些存有原始森林的地區(qū),發(fā)生火災(zāi)后,一旦放任其燃燒,蔓延速度將難以控制。如果不在Z開始階段將其撲滅,風(fēng)借火勢(shì)很可能會(huì)導(dǎo)致難以想象的后果。森林附近的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊,甚至一個(gè)城市都有可能陷入山火的包圍中,其后果將極其嚴(yán)重。
森林防火應(yīng)警鐘長(zhǎng)鳴。自3月初以來,我國(guó)森林草原防火形勢(shì)嚴(yán)峻。北京、河北、陜西、四川等地的森林火險(xiǎn)等級(jí)居高不下,同時(shí),冷空氣活動(dòng)頻發(fā)、大風(fēng)天氣多,北方部分地區(qū)氣溫比往年偏高,氣象條件對(duì)森林防火極為不利。多地?zé)o有效降水,部分地區(qū)出現(xiàn)重度氣象干旱、局地達(dá)到特旱。
4月1日,應(yīng)急管理部、國(guó)家林業(yè)和草原局、ZG氣象局聯(lián)合發(fā)布今年高森林火險(xiǎn)紅色預(yù)警。每年的森林草原火災(zāi)高發(fā)期,部門聯(lián)合發(fā)布森林火險(xiǎn)預(yù)警雖已成為常態(tài),但紅色預(yù)警較為少見。
林火發(fā)生頻率及火險(xiǎn)期
從林火的發(fā)生頻率來看,我國(guó)南方森林火災(zāi)發(fā)生的頻率要明顯高于北方。究其原因,與人口分布與地形特點(diǎn)不無關(guān)系。南方人口稠密而分散,林區(qū)地形多為低中山地和丘陵地區(qū),交通不便,同時(shí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生活用火較多。因此,云南、廣西、廣東、海南、福建、四川、貴州等地每年森林火災(zāi)次數(shù)占全國(guó)80%以上。
受到大氣環(huán)流與氣候的影響,東北、內(nèi)蒙古林區(qū)和西南、南方、西北地區(qū)會(huì)分別在不同的時(shí)節(jié)出現(xiàn)干旱多風(fēng)的火險(xiǎn)天氣,也會(huì)在不同的時(shí)節(jié)出現(xiàn)濕潤(rùn)多雨、低溫積雪等氣象特征。
因此,各地區(qū)的防火側(cè)重時(shí)間也不盡相同。東北及內(nèi)蒙古林區(qū)春秋兩季多為防火緊要期。南方和西南地區(qū)只有一個(gè)火險(xiǎn)期,一般從11月中旬到第二年4月底。西北地區(qū)林火則多發(fā)生在夏秋季節(jié),從7月底到9月底。(制圖、設(shè)計(jì):王超)
火旋風(fēng)
火旋風(fēng)是指在燃燒區(qū)內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的火焰渦旋,是高能量火的主要特征之一,高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和上升氣流足以抬升一定顆粒大小的可燃物。火旋風(fēng)產(chǎn)生原因與強(qiáng)烈的對(duì)流柱活動(dòng)和地面受熱不均有關(guān),當(dāng)兩個(gè)火頭相遇速度不同或燃燒重型可燃物時(shí)可發(fā)生火旋風(fēng),火鋒遇到濕冷森林和冰湖可產(chǎn)生火旋風(fēng),火遇到地形障礙物或大火越過山脊的背風(fēng)面時(shí)也可形成火旋風(fēng)。
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