关于皖南山区森林火险预报系统的调查研究.doc

关于皖南山区森林火险预报系统的调查研究皖南山区位于安徽省南部，主要由黄山市、宣城市和池州市组成, 是安徽省森林资源、野生动植物资源最为集中的区域该地区东经 11638至11940,北纬2902至3119,森林覆盖率高达62%,有著 名的黄山、九华山、齐云山及华东地区最大的自然保护区一古牛降国 家级自然保护区，生长着3000余种野生植物和七十多种国家级野生 保护动物二、建立森林火险预报系统的重要性保护森林资源，搞好森林防火是提高森林经济效益、社会效益和 生态效益的一项重要措施，是关系到国家建设和人民生产、生活，造 福子孙后代的大事在当前广大农村已实行进一步开放搞活、调整产 业结构的形势下，群众多以独立方式经营生产，火源较为分散因此, 进一步完善并探讨森林火险、火灾预报方法，提高其准确性，将有利 于加强火源管理，使森林火灾降到最低限度，也有利于防火工作中人、 财、物的合理使用二、森林火险预报系统的制定根据可燃物（含水）特性及人为火源因素都具有比较稳定的季节 变化特点，可以求算出各时期的相应参数而着火环境中的气象条件 虽是一个不稳定的因素，但可利用历年气象资料和林火资料建立标准 条件下火险（火灾）气象预报相关模式，再在此基础上建立不同时空条件下的火险（火灾）预报集成模式。

1、标准条件下森林火险模式：以该地区黄山、宣城、池州三市历年（2000—2005年）火灾较为 集中的3月份逐口林火起数及相应的数据，采用逐步回归方法筛选气 象因子，建立标准条件下（设3月份可燃物特性及人为火源因素的综 合火险系数为1）森林火险模式：Y=5. 3-0. 15X]+0. 35X2+0. 05X.3式中：X】为当天最小相对湿度X】％, X2为当天日照时数（h） , X3 为前期连晴（过程雨量^5mm,日雨量W2mni且每天日照N3h）的总日 照数（h） , Yi表示标准条件下的森林火险预报量，即前期天气气候 状况所影响的可燃物含水量和着火环境所决定的森林火灾危险程度根据天气预报，用此模式便可制作森林火险等级预报2、不同时期森林火险预报模式（1） 可燃物性质与火源的季节性从近年来森林火灾发生情况看，深秋至冬春季节（上年10月一当 年4月）为皖南山区林火发生期，其火灾发生频率达90%其中冬春 季节2—4月为林火高峰期，火灾频率达80%,是一年中森林防火的关 键期；夏秋季节5—9月份为林火低谷期，火灾频率只占4%造成林火发生的这种季节性主要有2个方面的原因：（1）可燃物性质;（2） 人为火源。

a.可燃物性质（含水量）的季节性从历年林火发生情况来看， 气温在20C或以上的夏秋季节（5—9月），植物生长旺盛，含水量高, 枯枝落叶大部分己经腐烂，不易燃烧，火灾很少发生；冬春季节，杂 草干枯，树木落叶，可燃物含水量少，燃点较低（草本为150—200C, 木材为250-300C），晴暖天气着火可能性大，林火发生频率就高 这种可燃物含水量的季节变化是造成林火季节性发生的主要原因b.人为火源（农业生产、生活用火）的季节性农业生产具有很 强的季节性历年3月份正值春耕大忙季节，也是用火高峰期，可燃 物含水量又低，用火分散，火灾频发此外，历年清明前后也是森林 火灾多发时期可见这种生产、生活用火的季节性也是造成林火季节 性发生的重要原因据2000-2005年资料统计，烧田畔、烧灰积肥、 扫墓期间的火灾频率占80%3）不同时期森林火险预报模式由于这种明显的季节性，使不同时期可燃物特性及人为火源因素 对火险的“贡献量”不同，因此必须对上述模式进行时间订正我们 采用历年各时期（月）实际火灾口数与按标准条件计算的火灾口数（5 级）的比值作为各时期（月）可燃物特性及人为火源的综合火险系数 A,制作不同时期的火险预报。

其预报模式为：Y2=A）X Y]（各时期（月）可燃物特性及人为火源综合火险指标订正系数％： 1 月份、2月份、3月份、4月份、10月份、11月份、12月份依次为0. 5、 0. 6> 1.0、0. 7、0. 5、0. 5）（4）森林火险级别预报根据全国森林火险等级标准，将之划为五个级别，由低到高分别 为一级、二级、三级、四级、五级，它以火险指数大小来判别；危险 程度依次为没有危险、低度危险、中度危险、高度危险和极度危险， 其分别代表林内可燃物不能燃烧、难以燃烧、较易燃烧、容易燃烧、 极易燃烧三、 对该森林火险预报系统的调查该系统采用综合因子及运用计算、逻辑判断、模糊数学等手段来 判断处理森林火险等级预报问题利用上述预报方法，笔者对皖南山 区2000年10月一11月及2005年3—4月的森林火灾进行试验效果检验， 平均火险预报准确率为60%,漏报率为15%,空报率为24%,由于该预 报方法全面地考虑了影响森林燃烧的很多因素，比较客观实际，比多 数地区只考虑某一因素作为森林火险等级预报有了很大的改进和提 高，从而大大减少了空报，提高r预报准确率四、 对该森林火险预报系统的讨论影响发生森林火灾的因子有很多。

除了上述公式里的最小相对湿 度、为当天日照时数、前期连晴天外这三个因子外，笔者认为还有以 下非常重要的因子应予考虑进去1 ) 500 hPa环流特征由于春季是皖南山区森林火灾的高发期，故对该地区春季高空、 地面环流特征进行系统分析研究由于进入3—4月份，南支急流强度 明显减弱，东亚大槽变得宽平，中纬度环流经向度见减小，西风带上 槽脊的空间尺度和强度都减小，多为移动性系统；副热带系统也开始 活跃通过对林火易发期500hPa形势分析，得出利于林火发生的高空 大气环流基本特征：林火易发期，盛行天气过程大多为两槽一脊型， 即500 hPa东欧为较深槽区，有时有切断低压，东亚沿岸大槽发展， 一个较为稳定的高压脊从青藏高原伸向中西伯利亚地区，皖南山区受 脊气流的控制，导致皖南山区气温偏高，干旱少雨因此，林火发生 前24小时，冷空气过境后是林火易发生时段2） 地面形势特征通过对2000-2005年皖南山区林火易发生地面图的反复、分析， 得出有利于林火发生地面形势基本特征为：林火易发期，地面上中国 东部为一个变性高压带，盛行锋面气旋活动和弱的冷高压过程皖南 山区多高压控制，占总次数的70%,其中20%有冷锋过境。

在局部气象 环境中也表现出林火易发生期与冷空气活动有密切关系，林火多发生 在冷空气过境后，常伴随有阵风（风速N4m/s）、弱降温天气；地面 有时配合有干冷锋过境3） 最高气温最高气温值对森林火灾的发生有不同的影响 据统计发现，约60%的森林火灾发生在日最高气温与月最高气温出现 的日子里尤其在连续晴朗时•期天气异常干旱，若出现多日的气温异 常增高，易引发火灾4） 大风风速对森林火灾的影响是显而易见的该因子的影 响主要体现在人为用火方面林火发生地最强时阵风多出现在9-13 时尽量避免在此段时间用火，可以一定程度地减少森林火灾的发生 几率5）合理划分森林防火区域针对皖南山区的地理特征及林相 特征，北低南高，可以有选择地划分高、中、低森林防火区对于不 同等级的森林防火区，可以设置各区域森林火险预报指标订正系数 表，将之加入预报方程模式，发布不同森林防火区域的森林火险等级 预报，以做到更具针对性、准确性例如，宣城市、池州、青阳等地, 可以划分低森林火险区该区主要是用材林、经济林，山林面积较少, 多为次林地和油茶林，林火发生机率较小，但蔓延面积较大，损失较 大而皖南山区最南端的祁门、休宁、石台，可划为高森林火险区。

山高地陡，森林覆盖率达到70—80%,林地主要为天然林及人工杉木 林，一旦发生森林火灾，后果不堪设想6）适时加大特殊日子森林火险等级预报力度例如，在除夕、 冬至、清明等特殊日子里，如遇森林火险3级以上，就要电视滚动播 出，短信息提醒广大群众注意野外用火，文明用火综上所述，要想进一步提高森林火险预报系统能力，除了提高天气气象科技水平外，还要在皖南山区的地形、林相做进一步地科学调 研，充分考虑各种影响因子，综合分析，以健全当前森林火险预报系 统，为保护皖南山区的森林资源作出更大的贡献。