張晨宇 李瑞盈 張一博

摘?要：

利用2013—2017年秦皇島市森林火災(zāi)統(tǒng)計資料及相對濕度、降水、氣溫、日照等氣象資料，通過Arcgis、Excel等軟件處理數(shù)據(jù)、繪圖，分析了秦皇島市森林火災(zāi)時間、空間分布特征及其與主要氣象因子的關(guān)系。結(jié)果表明：秦皇島森林火災(zāi)多發(fā)生在春季北部山區(qū)，且與人為活動有一定關(guān)聯(lián);林火發(fā)生與日照時數(shù)、連續(xù)無降水日數(shù)、氣溫等因子呈正相關(guān)關(guān)系，與相對濕度呈一定負(fù)相關(guān)關(guān)系。

關(guān)鍵詞：

森林火災(zāi);日照時數(shù);相對濕度

中圖分類號：S762.1

文獻標(biāo)識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191230047

引言

森林火災(zāi)是威脅地球生態(tài)的主要災(zāi)害之一，破壞地表植被，造成大氣污染，并對社會經(jīng)濟、人體健康和生命安全造成不良影響。我國是森林火災(zāi)多發(fā)國家，森林火災(zāi)每年都對資源和環(huán)境造成嚴(yán)重的損失。秦皇島市處于我國偏干旱地區(qū)，北部青龍縣、盧龍縣又有較大面積林區(qū)，每年3—5月為森林火災(zāi)集中時段，森林火險等級較高，造成較大經(jīng)濟損失。研究表明，森林火災(zāi)的發(fā)生與氣溫、降水、風(fēng)等氣象條件密切相關(guān)，分析森林火災(zāi)與各類氣象因子之間的相關(guān)關(guān)系，建立適用于本地的預(yù)警模型，對進一步細(xì)化森林防火期，在火險等級較高時加強預(yù)防和監(jiān)測，提前做好撲救準(zhǔn)備工作有重要作用。并且，通過研究氣象條件對林火發(fā)展、蔓延的影響，也可以為林業(yè)、消防部門的撲救工作提供理論支持和指導(dǎo)。

1?資料與方法

森林火災(zāi)數(shù)據(jù)來自秦皇島市林業(yè)局提供的2013—2017年全市共計5a的資料，氣象資料來自秦皇島市國家氣象站觀測資料。數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析使用了Excel軟件、Arcgis繪圖等方法。

2?森林火災(zāi)分布特征

2.1?森林火災(zāi)空間分布特征及原因分析

秦皇島市總面積7802km2，面積小但地形復(fù)雜，東南部沿海，而西北部青龍滿族自治縣全境和撫寧區(qū)東北部、盧龍縣北部為中低山區(qū)，森林覆蓋范圍較廣。通過統(tǒng)計分析得出，2013—2017年5a內(nèi)全市共有49次森林火災(zāi)記錄，有29次出現(xiàn)在青龍縣，占總數(shù)的59%，其中青龍鎮(zhèn)、草碾、祖山鎮(zhèn)、馬圈子、龍王廟、官場鄉(xiāng)、三撥子、八道河8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)有過2次以上火災(zāi)記錄。秦皇島市森林火災(zāi)主要發(fā)生在山區(qū)，多數(shù)發(fā)生在青龍縣，盧龍、昌黎、撫寧3縣交界處的山地附近也多有火災(zāi)發(fā)生，沿海地區(qū)無火險記錄。其原因是沿海主要為市轄區(qū)，森林面積遠(yuǎn)小于北部山區(qū)，同時山區(qū)較市區(qū)風(fēng)速偏大，相對濕度偏小，有利于火災(zāi)發(fā)生、蔓延;且山區(qū)多為農(nóng)村，村民防火意識與城區(qū)居民相比較差，多有村民攜火種入山意外引發(fā)森林火災(zāi)，加上地理位置較為偏僻，撲救多不及時，引發(fā)較大森林火災(zāi)。

2.2?森林火災(zāi)時間分布特征及原因分析

我國不同地區(qū)森林火災(zāi)主要影響因子不同，故火災(zāi)時間分布特征有較大差異。如，黑龍江大興安嶺林區(qū)森林火災(zāi)主要由雷擊引發(fā)，多出現(xiàn)在夏季。通過分析秦皇島市林業(yè)局統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，秦皇島市森林火災(zāi)基本發(fā)生在春季，最早起火日為2月18日（2014年昌黎），次早日期為3月7日（2013年青龍）;最晚起火日4月26日（2015年盧龍），次晚日期為4月22日（2015年青龍）。火災(zāi)主要集中在3—4月，5a內(nèi)3月20日—4月9日20d內(nèi)共有32次記錄，基本排除雷擊影響。

在選取時段內(nèi)，有完整起火時間與撲滅時間記錄的森林火災(zāi)共有44次，絕大多數(shù)林火發(fā)生在午后到傍晚時段，12∶00—18∶00發(fā)生的火災(zāi)次數(shù)占84%，近1/2火災(zāi)在3h之內(nèi)撲滅，但仍有一定比例的林火持續(xù)時間在6h以上。其中2016年4月9日20∶40昌黎縣十里鋪鄉(xiāng)西山場村突發(fā)山火，至12日11∶00明火全部撲滅，共持續(xù)近62h，過火面積約15hm2，森林受害面積24hm2。

經(jīng)調(diào)研走訪得知，每年3—4月為秦皇島市春耕時節(jié)，農(nóng)民多有“燎地邊”行為，部分林火為農(nóng)田春耕前焚燒秸稈失控蔓延引起。另清明節(jié)前后村民有在田間地頭燒紙祭拜的習(xí)俗，進一步加大了火災(zāi)隱患。同時午后為一天中氣溫最高時段，空氣干燥，在濕度、風(fēng)速風(fēng)力等氣象條件適宜情況下，田間小火極易失控擴散至林區(qū)，造成森林火災(zāi)。

3?森林火災(zāi)與氣象條件相關(guān)性分析

3.1?氣溫與森林火災(zāi)

研究表明，森林火災(zāi)與氣溫變化有密切關(guān)系，溫度升高加快了可燃物內(nèi)水分蒸發(fā)，使其干燥易燃;同時溫度還會影響可燃物著火點，促使火險迅速蔓延。故氣溫越高，森林火險等級越高。

考慮秦皇島春季氣溫總體上呈上升趨勢，故不以森林火災(zāi)前期的氣溫變化幅度為依據(jù)，而是采用日平均氣溫與歷史同期平均氣溫差值距平進行分析（表1）。發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)森林火災(zāi)出現(xiàn)時，溫度距平為正，當(dāng)溫度距平大于2℃時，林火發(fā)生的次數(shù)占總數(shù)67%以上。另外對林火日的氣溫日較差進行統(tǒng)計分析，得出當(dāng)氣溫日較差大于7℃時，發(fā)生火險次數(shù)占總數(shù)98%;日較差大于10℃，火險次數(shù)占總數(shù)的85%以上。其中氣溫日較差大于20℃的日期，全市當(dāng)日不止1個著火點記錄，通常青龍、盧龍2個縣交界地區(qū)多個村鎮(zhèn)在當(dāng)天不同時間分別起火。

3.2?降水與森林火災(zāi)

有效降水可使森林可燃物含水量增加，相反，降水量越少，可燃物含水量越低，森林火險越高。一般來說，1mm降水量很難影響到林內(nèi)地面可燃物濕度，而大于5mm的降水能使林內(nèi)可燃物吸水達到飽和，大大降低林火發(fā)生的概率。秦皇島市春季干旱少雨，降水時間短且降水量小，故森林火災(zāi)頻繁發(fā)生。統(tǒng)計全市森林火災(zāi)發(fā)生前期降水情況得到，連續(xù)無降水日數(shù)與森林火災(zāi)發(fā)生次數(shù)呈正相關(guān)，95%以上的林火發(fā)生前期連續(xù)5d未出現(xiàn)降水，其中77%的林火前期連續(xù)9d以上無降水。

另外，2015年3月1—30日青龍國家站無降水記錄，即近1個月內(nèi)青龍縣無有效降水。根據(jù)林業(yè)局森林火災(zāi)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2015年3月15—26日，青龍縣共有大小共16次火災(zāi)記錄，時間集中在3月20—22日3d內(nèi)，空間上主要分布在山區(qū)林區(qū)。

3.3?相對濕度與森林火災(zāi)關(guān)系

相對濕度同樣可直接影響森林可燃物含水量，從而對森林火災(zāi)產(chǎn)生影響。分析相對濕度與森林火災(zāi)的關(guān)系得出，在統(tǒng)計時段內(nèi)，98%的林火發(fā)生當(dāng)日平均相對濕度小于60%，77%的林火發(fā)生當(dāng)日平均相對濕度小于40%;92%林火發(fā)生當(dāng)日最小相對濕度小于20%。

有研究表明，部分地區(qū)3、4月相對濕度偏低的年份，對應(yīng)的森林火災(zāi)發(fā)生的次數(shù)偏多。進一步分析2013—2017年秦皇島5個國家站2—5月相對濕度變化，發(fā)現(xiàn)春季相對濕度與森林火災(zāi)發(fā)生次數(shù)有一定關(guān)聯(lián)，但相對濕度低的年份與火災(zāi)次數(shù)多的年份沒有相互對應(yīng)。以青龍為例，5a內(nèi)2—5月份的相對濕度在2016年偏小，2、3月份相對濕度為5a內(nèi)最低值，而根據(jù)林業(yè)局記錄，青龍縣火災(zāi)次數(shù)最多年份為2015年，尤其2015年3月22—26日青龍站連續(xù)20d無降水，幾乎每天都有多個村鎮(zhèn)出現(xiàn)著火點。說明林火與相對濕度有一定負(fù)相關(guān)關(guān)系，但相對濕度不能作為判斷森林火險的唯一指標(biāo)。

4?結(jié)論

通過分析2013—2017年5a內(nèi)秦皇島市森林火災(zāi)的分布特征，得出秦皇島林火分布具有較明顯的地域性，集中分布在秦皇島市中部和北部山區(qū)地段，時間上集中在春季，人為縱火比例較高，多與春耕活動和清明祭祀有關(guān)。

分析秦皇島市森林火災(zāi)與氣象條件的關(guān)系，得出林火發(fā)生概率與日最高氣溫、氣溫日較差、連續(xù)無降水日數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，與相對濕度負(fù)相關(guān)。

參考文獻

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作者簡介：

張晨宇（1992-），女，本科，助理工程師。研究方向：天氣預(yù)報與氣象災(zāi)害。