佚 名
原本湛藍(lán)的洛杉礬天空,變得灰、紅混雜。遠(yuǎn)處安吉利斯國(guó)家森林冒著濃煙。這是洛杉礬郡歷史上最大的一場(chǎng)森林大火,從8月26日燒到現(xiàn)在,火勢(shì)才得到部分控制,已燒毀了約6萬(wàn)公頃的林地,占整片森林面積的20%以上。美國(guó)森林服務(wù)局認(rèn)定這場(chǎng)大火的起因是有人縱火。這個(gè)認(rèn)定并不意外。除了被閃電點(diǎn)燃,90%以上的野火都是人為引起的,不管是有意還是無(wú)意。人類(lèi)與森林的接觸日益緊密、森林野火發(fā)生的頻率也就越高。
一場(chǎng)火災(zāi)要能發(fā)生和維持,取決于熱、燃料和氧氣三要素。這三要素只要缺了一個(gè),如溫度不夠高、燃料匱乏或氧氣有限,火就無(wú)法傳播,最終會(huì)慢慢熄滅。在這些要素中,影響野火大小的主要是燃料,樹(shù)木的濕度、形狀、大小、多少、彼此之間的距離以及在地面上的排列狀況等等都影響著火勢(shì)的傳播。許多環(huán)境因素也能影響火勢(shì):風(fēng)能把火吹旺,雨能把火澆滅,河流能阻礙火的傳播……有什么規(guī)律能讓我們預(yù)測(cè)一場(chǎng)野火的規(guī)模(即森林被焚面積)呢?哪種規(guī)模的野火最為典型?
1998年,美國(guó)康奈爾大學(xué)的研究人員用計(jì)算機(jī)模型對(duì)森林野足進(jìn)行模擬。他們?cè)诰W(wǎng)格上種虛擬的樹(shù),每一步驟只能在某個(gè)格子上種一棵樹(shù),種在哪一個(gè)格子上是隨機(jī)的。隨著時(shí)間的推移,網(wǎng)格上的樹(shù)逐漸多起來(lái)。然后,每隔一定數(shù)量的步驟之后。程序就自動(dòng)往網(wǎng)格上扔下一根虛擬的火柴,扔在哪里也是隨機(jī)的。如果扔的那個(gè)格子上有樹(shù),樹(shù)就被點(diǎn)燃了。如果這棵樹(shù)相鄰的四個(gè)格子中任一格子上有樹(shù),火就傳了過(guò)去。
他們反復(fù)地運(yùn)行這個(gè)程序,統(tǒng)計(jì)每次虛擬野火的規(guī)模,并沒(méi)有找到典型的野火規(guī)模,卻發(fā)現(xiàn)野火的發(fā)生遵循冪律——野火的規(guī)模越大,發(fā)生的頻率就越低。
看來(lái)發(fā)生野火的虛擬森林處于自組織的臨界狀態(tài),那么真實(shí)的森林野火是否也如此呢?康奈爾大學(xué)的研究人員統(tǒng)計(jì)了發(fā)生在美國(guó)和澳大利亞的森林野火,同樣沒(méi)有找到典型的野火規(guī)模,并且它們也遵循冪律。看來(lái)森林的確是處于自組織的臨界狀態(tài)。這一發(fā)現(xiàn)不僅不能用來(lái)預(yù)測(cè)野火的規(guī)模,反而表明大規(guī)模野欠的發(fā)生是不可預(yù)測(cè)的。
不過(guò),研究人員通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬發(fā)現(xiàn)的另一個(gè)現(xiàn)象卻對(duì)如何控制野火的規(guī)模很有啟發(fā)。他們用不同的點(diǎn)火頻率進(jìn)行模擬,有的模擬每種125棵樹(shù)扔一根火柴,有的每種500棵樹(shù)扔一根火柴,有的則每種2∞0棵樹(shù)才扔火柴。點(diǎn)火的頻率越低,發(fā)生大火的頻率就越高。在頻率低到每種2DOO棵樹(shù)才扔火柴時(shí)。這時(shí)網(wǎng)格上已密密麻麻布滿(mǎn)了樹(shù),扔下的火柴通常能點(diǎn)燃大量的樹(shù)木,在許多情況下甚至燒光了所有的樹(shù)。
他們把這稱(chēng)為“黃石公園效應(yīng)”。在1972年之前,美國(guó)黃石公園對(duì)野火采取零容忍政策,一旦發(fā)現(xiàn)野火就盡量將其撲滅。這就像是模擬程序中超低的點(diǎn)火頻率,也出現(xiàn)了與模擬程序中類(lèi)似的后果:1988年黃石公園突發(fā)大火。燒掉了32萬(wàn)公頃的森林,占公園面積的36%左右。
對(duì)任何野火都強(qiáng)行撲滅,這樣做讓森林不再處于臨界狀態(tài),反而處于更不穩(wěn)定的超臨界狀態(tài):森林里充滿(mǎn)了老樹(shù)、死樹(shù)、矮樹(shù)和野草,地面堆滿(mǎn)了樹(shù)枝、樹(shù)皮和枯葉,這些都是上好的燃料,只要有了火源,就會(huì)熊熊燃燒,不可抑制地蔓延開(kāi)。野火是不可能完全制止的,只會(huì)推遲其爆發(fā)的時(shí)間。推遲得越久,后果就可能越嚴(yán)重。
美國(guó)林業(yè)部門(mén)后來(lái)意識(shí)到了野火也是森林自然生態(tài)一個(gè)不可或缺的部分,對(duì)自然因素引起的野火不再撲滅,任其燃燒(除非威脅到生命、財(cái)產(chǎn)的安全);林務(wù)員還時(shí)不時(shí)地在嚴(yán)格控制下有選擇地放火燒掉一部分森林。但是要讓森林恢復(fù)被破壞了近百年的自然平衡還需要時(shí)間。如果美國(guó)林業(yè)部門(mén)早一點(diǎn)放棄對(duì)野火零容忍的政策。也許1988年的黃石公園大火就可以避免,安吉利斯國(guó)家森林所在的加州也不至于近年來(lái)連連發(fā)生森林大火了。
(摘自2009年9月9日《中國(guó)青年報(bào)》,有刪改)
1,一場(chǎng)火災(zāi)的發(fā)生和維持,主要取決于哪些要素?影響野火大小的主要因素是什么?
2,野火的發(fā)生遵循怎樣的冪律?
3,說(shuō)說(shuō)第7節(jié)畫(huà)線(xiàn)句子中的“這”所指代的內(nèi)容。
4,對(duì)自然因素引起的野火是否要一律撲滅?為什么?
5,讀了本文,你得到了哪些啟示?
1,(1)熱、燃料、氧氣。(2)燃料。
2,野火的規(guī)模越大,發(fā)生的頻率就越低。
3,點(diǎn)火的頻率越低,發(fā)生大火的頻率就越高。
4,(1)不需要(除非威脅到生命、財(cái)產(chǎn)的安全)。(2)野火也是森林自然生態(tài)一個(gè)不可或缺的部分;野火是不可能完全控制的,只會(huì)推遲其爆發(fā)的時(shí)間。推遲得越久,后果越嚴(yán)重。
5,(1)自然界中的一切自然現(xiàn)象均有其合理的一面,人們應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)和利用它們,而不是一味地去改變它們。(2)尊重自然、尊重規(guī)律,世界才能和諧。