王雅瑩 王廣生
摘 要:本文分析了國內外雷擊火的相關情況,從雷擊火產生的原因、監(jiān)測以及預防控制等角度出發(fā),提出了應該采取何種措施對其進行預防。指出我國在雷擊火研究過程中存在的缺陷,提出雷擊火的活動規(guī)律,并針對其運行軌跡形成了模型,希望能夠從根本上保證原始森林的安全,打造和諧的生態(tài)圈。
關鍵詞:森林;雷擊火;監(jiān)測預警
雷電的出現(xiàn)屬于大氣中瞬態(tài)高溫、高電壓的天氣現(xiàn)象。遭受雷擊的樹木極有可能成為重要的火源造成大范圍的火災。雷電隨機性相對較強,森林中雷擊放電造成的火電很難及時發(fā)現(xiàn),這就增加了雷擊火的預防難度。對雷擊火的早期探測,加強高發(fā)區(qū)域的監(jiān)測和預警,已經成為森林防火中不可或缺的重要部分。
一、國內外雷擊火的發(fā)生情況
林火是生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成,是重要的干擾因子,會對地球生物化學循環(huán)產生極大的影響。雷擊火和其他因素造成的林火共同組成了全球的林火系統(tǒng)。雷暴和雷電在世界各地發(fā)生較為頻繁,屬于造成森林火災的重要元素,分析地球表面雷電風暴的分布情況,雷擊火造成的森林火災比較多的國家是美國、加拿大和中國等。這其中加拿大雷擊火出現(xiàn)的概率最大。
我國雷擊火在某些地區(qū)出現(xiàn)的頻率相對較高,這其中以大興安嶺尤為突出?;旧厦磕甏笈d安嶺都會出現(xiàn)雷擊火,是火災發(fā)生多、最為集中的地區(qū),因為天氣的影響,最近幾年,雷擊火出現(xiàn)的更加頻繁,了解雷擊火的特點,采取有針對性的措施,顯得極為必要。
二、引起雷擊火的因素分析
雷擊火主要是因為雷暴帶來的“連續(xù)電流”接觸到地面上可以燃燒的可燃物引發(fā)的火災??扇嘉锬芊駮稽c燃主要受電流持續(xù)時間和可燃物的種類的影響。如果可燃物體積較大,雷擊造成的火災主要是建立在可燃物的含水量的基礎之上的,細小的可燃物則主要是受半腐層厚度的影響。各種因素的影響,雷擊火的影響范圍和可燃物的含水量有著緊密的聯(lián)系。
雷電屬于較為復雜的大氣放電現(xiàn)象,是雷暴天氣最為基礎的特點,其變化和雷暴天氣的活動規(guī)律有著一定的關聯(lián)。我國絕大多數(shù)地區(qū)的雷暴相對來說,有不同程度的減少態(tài)勢,其中東南沿海地區(qū)減少的最快,但是東北地區(qū)相對而言,出現(xiàn)的次數(shù)有一定的上升。借助大氣環(huán)流模式,對全球的雷暴情況進行模擬,結果顯示在全球范圍內,每1分鐘雷擊出現(xiàn)的次數(shù)將近80次,雷電集中出現(xiàn)在北半球的夏天,呈現(xiàn)出鮮明的季節(jié)性的特點。
雷擊火的分布和雷暴系統(tǒng)的路徑相關聯(lián)。雷暴活動的影響,雷暴分成了地方性和鋒面雷暴兩部分。地方雷暴是受地形的影響,通常只發(fā)生在某個區(qū)域;鋒面雷暴則是受到冷氣團的沖擊,暖氣團抬升產生了雷暴,一般會在鋒面上的幾個位置同時出現(xiàn);雷擊分布也受到植被、地形的影響,較容易出現(xiàn)雷暴的區(qū)域是草地和溝塘;海拔較高的位置也很容易出現(xiàn)雷擊火,平原地區(qū)凸起的地面容易遭受雷擊。相比較人為火,雷擊火的分布海拔整體較高,所以撲救難度相對較大;此外,雷擊火還受包括降水量和平均溫度在內的氣候因子的影響,降水量小于1毫米的情況下,不會對可燃物的含水量產生影響,大興安嶺經常性的降水量就小于1毫米,所以頻繁的發(fā)生雷擊火,降水量越大,出現(xiàn)雷擊火的可能性就越小,降水量超過5毫米時,出現(xiàn)森林火災的可能性就越低,即使是已經發(fā)生森林火災,也會因為大雨被及時澆滅。
三、雷擊火監(jiān)測預警
雖然雷擊火屬于自然現(xiàn)象,但是還是可以捕捉其規(guī)律的。首先,需要確定不同雷擊電量在不同植被和氣候條件下發(fā)生火災的基本規(guī)律,要加大這方面的研究力度;其次,做好雷電的監(jiān)測,衛(wèi)星云圖中的可見光波和紅外波等都能夠看到雷暴云的相關信息,必要的情況下,可以在云圖上將雷暴云的信息勾勒出來。美國就利用了雷電探測定位系統(tǒng),探測出在一定范圍內的閃電次數(shù)和角度等,確定閃電的位置以及強度,確定出現(xiàn)雷擊火可能性最大的地點,進而進行播報,提前進行防范。另外多普勒氣象雷達可以勘探幾百公里內的雷電活動情況;閃電計數(shù)器通過接收閃電輻射的電磁波情況,可以實時的了解50千米的閃電發(fā)生次數(shù),確定雷暴活動的強度;單站定位可以大概定位雷電的位置,只要確認雷電的位置以及周圍植被覆蓋情況,就可以確定雷電是否會造成森林火災,進而采取有針對性的撲救措施。
美國和加拿大國家的森林火災等級系統(tǒng)中就包含了雷擊火的預報預測模式,但是該模式還在不斷的完善中,只在一部分地區(qū)推廣。美國的西北部就結合了可燃物干燥度以及雷擊概率預測雷擊的數(shù)量和具體情況,形成了一個模型,借助這個模型就可以預測出現(xiàn)大火的火險概率。我國大興安嶺地區(qū)也在不斷的完善自身的監(jiān)測系統(tǒng),利用閃電定位系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感可以探測出雷電出現(xiàn)的位置、強度以及發(fā)生次數(shù),這些數(shù)據(jù)會為后期進行雷擊火的預報工作奠定堅實基礎,絕大多數(shù)的雷擊火也會出現(xiàn)降水,但是簡單的預測雷擊活動是不能準確的發(fā)現(xiàn)潛在火出現(xiàn)的位置。雷擊火的出現(xiàn)和可燃物、雷擊類型等有著密切關聯(lián)。
四、結語
雷電的發(fā)生具有瞬時性和危險性的特點,雷擊火的出現(xiàn)和地形、氣候以及可燃物的具體情況有著緊密的關聯(lián),這些因素共同作用,就會引發(fā)出雷擊火。全球氣候變化對雷暴的分布情況會產生一定的影響,這也是我們未來工作中,亟待解決的重要課題。從目前的發(fā)展來看,我國對于雷擊火的發(fā)生規(guī)律的認識還存在有一定的缺陷,預測的準確性尚待提升,對此有關部門需要引起足夠的重視,加深雷擊火發(fā)生規(guī)律的認識,構建出多種預報模型,提升雷擊火預測的準確度,從根本上預防和控制雷擊火的出現(xiàn)。
參考文獻:
[1]杜春英,李帥,劉丹,李秀芬,于成龍. 大興安嶺地區(qū)森林雷擊火發(fā)生的時空分布[J]. 自然災害學報,2010,19(03):72-76.
[2]于建龍,劉乃安. 我國大興安嶺地區(qū)森林雷擊火發(fā)生的火險天氣等級研究[J]. 火災科學,2010,19(03):131-137.