王進(jìn)坤
(撫寧縣林業(yè)局,河北 撫寧 066300)
撫寧縣4·12山林火災(zāi)的成因分析
王進(jìn)坤
(撫寧縣林業(yè)局,河北 撫寧 066300)
山林火災(zāi)的發(fā)生與山地可燃物質(zhì)多少、氣候因素有很大的關(guān)聯(lián)。人為火源是撫寧縣4·12山林火災(zāi)的罪魁禍?zhǔn)?,充分利用氣象預(yù)報資料,減少和控制冬春野外違法用火,是防止山林火災(zāi)的有效措施。
山林火災(zāi);火警預(yù)報;氣候;火源
大面積(≥100hm2)山林火災(zāi)的發(fā)生具有地域性、季節(jié)性特點,還具有時間性特點。火災(zāi)的發(fā)生必然性和偶然性并存,隨機性較強。大多數(shù)火災(zāi)由人為因素引起,但較大規(guī)模的山林火災(zāi),氣候因素的作用不能低估。
撫寧縣4·12(2011年4月12日至4月18日)山林火災(zāi),人為火源是直接原因,但是也有利于火災(zāi)發(fā)生的氣候背景和氣候條件。
在一片山林中,火情、火警、火災(zāi)的發(fā)生和強度大小,取決于現(xiàn)場可燃基質(zhì)的多少,當(dāng)可燃基質(zhì)處于稀、疏、薄的情況下,發(fā)生火情的機率較小,且容易撲救;當(dāng)可燃基質(zhì)厚度大,連續(xù)分布的情況下,發(fā)生火警、火災(zāi)的機率較大,撲救有一定困難。撫寧縣4·12山林火災(zāi)的發(fā)生,就是在山場內(nèi)可燃基質(zhì)十分豐富的情況下發(fā)生的。撫寧縣處于世界溫帶落葉闊葉林(季風(fēng))氣候帶內(nèi),一到秋冬,所有的闊葉林均脫掉綠裝,葉片、果實、種子脫落在地,每年都形成一層厚厚的落葉層;針葉林中的油松,每年也更新落下1~2cm厚的針葉,這些枯枝落葉和干枯的草本植物及半灌木狀的蒿、艾類整株干枯的地上部分,就形成了0.1~1.0m的可燃燒高度。表1、2為撫寧縣北部山區(qū)喬木、灌木和草本植物冬季枯枝落葉的觀察情況。
表1 撫寧縣北部山區(qū)可燃物(部位及厚度)主要喬木情況
表2 撫寧縣北部山區(qū)可燃物(部位及厚度)主要灌木草本情況
由表1、2中可見,撫寧北部山區(qū)山林中可燃基質(zhì)的主要成分是喬灌木的落葉和干枯的草本植物的莖和葉,燃燒時間較長的是喬木的殘枝和枯倒木。另外,林中的油松針葉和樺樹皮含有易揮發(fā)的易燃?xì)怏w,一旦形成火災(zāi),油松針葉會在地面火焰的烘烤下,揮發(fā)出可燃?xì)怏w,火焰會在較短時間內(nèi)向樹冠躍升,形成樹冠火或單株樹上的火球,漫天飛騰,在風(fēng)的助推下,火球瞬間形成火海。4·12山火形成了火柱、火爆、飛火、平流火、高溫?zé)崃鞯?。表中情況僅為一般地段和較平緩地段的枯落物厚度,不少特殊地段如溝縫、土坑、巖石根、樹根處和人員不常進(jìn)的林地內(nèi),枯枝落葉厚度可達(dá)30~50cm,空曠地和疏林地由于雜草灌木密集,可燃高度在0.1~2.0m之間。
在喬木樹種中,易燃的樹種為油松和樺樹類;灌木樹種中易燃的品種有荊條、胡枝子、螞蚱腿子、一葉荻、歐李、繡線菊;宿根型半灌木有艾子、蒿類,草本植物有羊胡子草、黃背草、大葉草、白羊草、鹽盧草等。
森林火險與氣象因子緊密相關(guān),林業(yè)上常把風(fēng)速、氣溫、降水和相對濕度作為預(yù)報指標(biāo)。東北林業(yè)大學(xué)的懷新江、孫仲秋將報警指標(biāo)定為:①風(fēng)速報警指標(biāo)為2.1m/s;②氣溫報警指標(biāo)為5℃;③相對濕度報警指標(biāo)為45%;④月降水雨量報警指標(biāo)為20mm。并指出,當(dāng)其中有3個達(dá)到指標(biāo)時,為高度火險,當(dāng)4個因子同時達(dá)到指標(biāo)時,為5級火險,處于最高危險。下面就撫寧縣“4·12”山林火災(zāi)與氣象因子的關(guān)系做一分析。
撫寧縣位于中國東部沿海季風(fēng)環(huán)流區(qū),冬季盛行來自高緯度大陸內(nèi)部的偏北氣流,氣候寒冷干燥,多風(fēng)沙。春季由于東南與西北兩氣壓系統(tǒng)輻合線上鋒面活躍,氣旋頻繁交替,天氣多變,在變性的極地大陸氣團(tuán)控制下,天氣晴朗,氣溫回升很快,降水稀少,多年平均為71.6mm,春旱幾乎連年發(fā)生。由于干冷空氣頻頻南下,最大風(fēng)速大風(fēng)日為一年中最多的季節(jié),占全年的56%,此時風(fēng)干物燥,具備引起山火的基礎(chǔ)條件。
據(jù)觀察,當(dāng)氣溫在0℃以下時,如有可燃物質(zhì),只發(fā)生火情,且林地火燒面積不大,形成火災(zāi)的機率較少;隨著氣溫的升高,火警和火災(zāi)發(fā)生的機率加大,且燃燒蔓延較快;當(dāng)氣溫達(dá)到5~15℃時,火災(zāi)發(fā)生的機率大大加強,林地受災(zāi)面積也較大,損失嚴(yán)重。圖1是撫寧縣2011年4月的氣溫觀測值。
隨著氣溫的增加,火情、火警、火災(zāi)的次數(shù)與面積又會逐漸下降。撫寧縣6~8月的月均氣溫在19~25℃時,植物已進(jìn)入旺盛生長期,同時進(jìn)入了雨季,植物體內(nèi)含有大量水分,林地內(nèi)的枯枝落葉處于潮濕狀態(tài),不具備引起山林火災(zāi)的基質(zhì)和干燥性的氣候條件。而4~6月,光照強、氣溫高,使山區(qū)的可燃基質(zhì)處于高度干燥易燃的危險時期,此時“一點星星火,可毀萬畝林”。
月風(fēng)速平均值愈大,山火發(fā)生的次數(shù)會增多,形成災(zāi)害的面積愈大,當(dāng)日均風(fēng)速在2.1m/s以上時,火燒的速度會大大提高。2011年4月初,撫寧縣日均風(fēng)速在1.8~4.2m/s之間轉(zhuǎn)換,且多為東北風(fēng)或西北風(fēng)(見圖2),4 月 12~18 日,空曠地的風(fēng)速為 2.7~4.0m/s,而著火的山地風(fēng)速目測為5~7m/s。較大的風(fēng)力造成火焰水平向推進(jìn),速度極快。火借風(fēng)勢,風(fēng)助火威,出現(xiàn)了撫寧縣歷史上山火的奇特現(xiàn)象,火頭高度可達(dá)十幾米,跳躍狂奔,國營林場修筑的7m寬的防火道也未能阻止火頭的推進(jìn);由于山區(qū)地形復(fù)雜,局部地段風(fēng)向多變,出現(xiàn)了火旋風(fēng)、飛火、火球、熱流、火柱等景觀。大風(fēng)造成火災(zāi)蔓延速度快,燃燒的火線快速擴大,形成多股火頭,7d中過火面積數(shù)萬畝,有的還威脅到了國家的重點工程建設(shè)區(qū)。
有資料及經(jīng)驗證明:月降水量在40mm以下,特別是連續(xù)干旱無雨,山火發(fā)生的次數(shù)較多;降水量增加,山火次數(shù)減少,受災(zāi)面積也減少。當(dāng)降水量超過100mm時,通常不會發(fā)生森林火災(zāi)或山火。撫寧縣的春季十年九旱,2011年3月,全月無雨雪降落,4月份降水17.8mm,且發(fā)生在火災(zāi)之后。3月和4月的蒸發(fā)量分別為106mm和170.4mm(圖3)。較高的氣溫,稀少的降水,較大的蒸發(fā)量,造成了3~4月(火災(zāi)前)空氣相對濕度一直在23%~56%之間,火災(zāi)前的空氣濕度下降為28%。經(jīng)驗證明,相對濕度在10%~30%時,容易發(fā)生特大山林火災(zāi),危害最大。相對濕度小于55%可能發(fā)生火災(zāi),這是“4·12”山林火災(zāi)留下的教訓(xùn)。相對濕度在55%~75%時可能發(fā)生林火,相對濕度在75%以上時,一般情況下不會發(fā)生山林火災(zāi)(圖4)。
以上4項山林火災(zāi)氣象報警指標(biāo),4·12以前均已達(dá)到高危山火標(biāo)準(zhǔn)。火災(zāi)前,撫寧縣月平均風(fēng)速為3.8m/s,空曠地最大記錄風(fēng)速為7.2m/s;最高溫度為23.9℃;最大降水量僅為4月10日的0.1mm;日蒸發(fā)量最大值為8.5mm;相對濕度上旬平均為36%。中央氣象臺預(yù)報撫寧縣為高危山林火險區(qū),紅色森林火險預(yù)報罩在了秦皇島北部山區(qū)撫寧、青龍、遼寧西部位置上,連續(xù)播報15d以上,卻沒有引起重視。由于氣溫的上升,熱氣流的襲擊,增加了撫寧北部山區(qū)可燃物的干燥性,遇到火種,一觸即發(fā),形成火勢大,蔓延速度快的山火,大風(fēng)助火威,形成了在較短時間內(nèi)難以控制的局面。
撫寧縣歷年所發(fā)生的山林火災(zāi),99%以上是人為用火所致。其中有非生產(chǎn)性野外用火,如吸煙、生火取暖、燒烤干糧、上墳燒紙、熏烤野獸,還有生產(chǎn)性用火,如燒荒、燒秸稈、燒火糞等。撫寧縣春季火災(zāi)占全年火災(zāi)的60%以上,時間在3~5月份,此期間春旱高溫持續(xù)時間長,山林可燃物干枯,火險等級高,稍有松懈,監(jiān)管不力,野外非法用火便會釀成山林火災(zāi)。人為因素是撫寧縣山火發(fā)生的主要因素,清明前后人們懷念先人,上墳燒紙和耕作前對田地進(jìn)行清理、焚燒垃圾,燎地邊等活動,靠近山場的極易引起山火。4·12火災(zāi)是山林內(nèi)村民在自家承包地內(nèi)清理和焚燒雜物,因風(fēng)速突變,將雜草、秸稈之火吹向臨近的山場,在風(fēng)的助推下,枯枝落葉和雜草迅速燃燒,一發(fā)而不可收拾,終于釀成了撫寧歷史罕見的山林火災(zāi)。造成了國家山林資源和人力物力的巨大損失。
撫寧4·12山林火災(zāi)罕見的場面,巨大的損失、慘痛的教訓(xùn)和耗費人力物力的撲救成本,給我們留下的經(jīng)驗教訓(xùn)是多方面的。下面僅就火災(zāi)形成的兩個關(guān)鍵方面提出建議如下。
(1)注重火險預(yù)報,防患于未然。各級政府部門、防火機構(gòu)應(yīng)注重護(hù)林防火工作中的火險預(yù)報,特別是各級氣象部門的火險等級預(yù)報。一到冬天,冀東地區(qū)北部山區(qū)風(fēng)干物燥,可燃物進(jìn)入遇火可燃的狀態(tài)。春天氣溫上升快,降雨少、蒸發(fā)量大,大風(fēng)頻繁,極易發(fā)生山火,從中央到地方各級氣象部門的預(yù)報極具參考價值,應(yīng)予以高度重視,采取有力措施,防患于未然。
(2)控制火源,減少山火發(fā)生次數(shù)。林火是一種自然現(xiàn)象,屬于隨機事件,杜絕是不可能的,也是不科學(xué)的,只能因勢利導(dǎo),控制和減少人為火源對山林的威脅,對山林大火要以預(yù)防為主。在防火戒嚴(yán)期間內(nèi),對重點林區(qū)不間斷的進(jìn)行巡查,處理違法野外用火事件。將山火發(fā)生的機率控制在最小。重點控制和掌握上墳燒紙、燒火糞、燎地邊等野外用火。重點地區(qū)重點抓,狠抓易發(fā)生火災(zāi)(不是火情)的山區(qū)鎮(zhèn)、村和溝谷道路的火源盤查,減少山林火災(zāi)發(fā)生的機率。
[1]林業(yè)部森林防火雜志編委會.森林防火[內(nèi)部資料].1988.
S762.1
A
1002-3356(2012)05-0037-03
2012-08-01