大兴安岭原始森林雷击火特点和监测预警技术研究进展

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：本文分析了国内外雷击火的相关情况，从雷击火产生的原因、监测以及预防控制等角度出发，提出了应该采取何种措施对其进行预防。指出我国在雷击火研究过程中存在的缺陷，提出雷击火的活动规律，并针对其运行轨迹形成了模型，希望能够从根本上保证原始森林的安全，打造和谐的生态圈。
　　关键词：森林;雷击火;监测预警
　　雷电的出现属于大气中瞬态高温、高电压的天气现象。遭受雷击的树木极有可能成为重要的火源造成大范围的火灾。雷电随机性相对较强，森林中雷击放电造成的火电很难及时发现，这就增加了雷击火的预防难度。对雷击火的早期探测，加强高发区域的监测和预警，已经成为森林防火中不可或缺的重要部分。
　　一、国内外雷击火的发生情况
　　林火是生态系统中的重要组成，是重要的干扰因子，会对地球生物化学循环产生极大的影响。雷击火和其他因素造成的林火共同组成了全球的林火系统。雷暴和雷电在世界各地发生较为频繁，属于造成森林火灾的重要元素，分析地球表面雷电风暴的分布情况，雷击火造成的森林火灾比较多的国家是美国、加拿大和中国等。这其中加拿大雷击火出现的概率最大。
　　我国雷击火在某些地区出现的频率相对较高，这其中以大兴安岭尤为突出。基本上每年大兴安岭都会出现雷击火，是火灾发生多、最为集中的地区，因为天气的影响，最近几年，雷击火出现的更加频繁，了解雷击火的特点，采取有针对性的措施，显得极为必要。
　　二、引起雷击火的因素分析
　　雷击火主要是因为雷暴带来的“连续电流”接触到地面上可以燃烧的可燃物引发的火灾。可燃物能否会被点燃主要受电流持续时间和可燃物的种类的影响。如果可燃物体积较大，雷击造成的火灾主要是建立在可燃物的含水量的基础之上的，细小的可燃物则主要是受半腐层厚度的影响。各种因素的影响，雷击火的影响范围和可燃物的含水量有着紧密的联系。
　　雷电属于较为复杂的大气放电现象，是雷暴天气最为基础的特点，其变化和雷暴天气的活动规律有着一定的关联。我国绝大多数地区的雷暴相对来说，有不同程度的减少态势，其中东南沿海地区减少的最快，但是东北地区相对而言，出现的次数有一定的上升。借助大气环流模式，对全球的雷暴情况进行模拟，结果显示在全球范围内，每1分钟雷击出现的次数将近80次，雷电集中出现在北半球的夏天，呈现出鲜明的季节性的特点。
　　雷击火的分布和雷暴系统的路径相关联。雷暴活动的影响，雷暴分成了地方性和锋面雷暴两部分。地方雷暴是受地形的影响，通常只发生在某个区域;锋面雷暴则是受到冷气团的冲击，暖气团抬升产生了雷暴，一般会在锋面上的几个位置同时出现;雷击分布也受到植被、地形的影响，较容易出现雷暴的区域是草地和沟塘;海拔较高的位置也很容易出现雷击火，平原地区凸起的地面容易遭受雷击。相比较人为火，雷击火的分布海拔整体较高，所以扑救难度相对较大;此外，雷击火还受包括降水量和平均温度在内的气候因子的影响，降水量小于1毫米的情况下，不会对可燃物的含水量产生影响，大兴安岭经常性的降水量就小于1毫米，所以频繁的发生雷击火，降水量越大，出现雷击火的可能性就越小，降水量超过5毫米时，出现森林火灾的可能性就越低，即使是已经发生森林火灾，也会因为大雨被及时浇灭。
　　三、雷击火监测预警
　　虽然雷击火属于自然现象，但是还是可以捕捉其规律的。首先，需要确定不同雷击电量在不同植被和气候条件下发生火灾的基本规律，要加大这方面的研究力度;其次，做好雷电的监测，卫星云图中的可见光波和红外波等都能够看到雷暴云的相关信息，必要的情况下，可以在云圖上将雷暴云的信息勾勒出来。美国就利用了雷电探测定位系统，探测出在一定范围内的闪电次数和角度等，确定闪电的位置以及强度，确定出现雷击火可能性最大的地点，进而进行播报，提前进行防范。另外多普勒气象雷达可以勘探几百公里内的雷电活动情况;闪电计数器通过接收闪电辐射的电磁波情况，可以实时的了解50千米的闪电发生次数，确定雷暴活动的强度;单站定位可以大概定位雷电的位置，只要确认雷电的位置以及周围植被覆盖情况，就可以确定雷电是否会造成森林火灾，进而采取有针对性的扑救措施。
　　美国和加拿大国家的森林火灾等级系统中就包含了雷击火的预报预测模式，但是该模式还在不断的完善中，只在一部分地区推广。美国的西北部就结合了可燃物干燥度以及雷击概率预测雷击的数量和具体情况，形成了一个模型，借助这个模型就可以预测出现大火的火险概率。我国大兴安岭地区也在不断的完善自身的监测系统，利用闪电定位系统、卫星遥感可以探测出雷电出现的位置、强度以及发生次数，这些数据会为后期进行雷击火的预报工作奠定坚实基础，绝大多数的雷击火也会出现降水，但是简单的预测雷击活动是不能准确的发现潜在火出现的位置。雷击火的出现和可燃物、雷击类型等有着密切关联。
　　四、结语
　　雷电的发生具有瞬时性和危险性的特点，雷击火的出现和地形、气候以及可燃物的具体情况有着紧密的关联，这些因素共同作用，就会引发出雷击火。全球气候变化对雷暴的分布情况会产生一定的影响，这也是我们未来工作中，亟待解决的重要课题。从目前的发展来看，我国对于雷击火的发生规律的认识还存在有一定的缺陷，预测的准确性尚待提升，对此有关部门需要引起足够的重视，加深雷击火发生规律的认识，构建出多种预报模型，提升雷击火预测的准确度，从根本上预防和控制雷击火的出现。
　　参考文献：
　　[1]杜春英，李帅，刘丹，李秀芬，于成龙. 大兴安岭地区森林雷击火发生的时空分布[J]. 自然灾害学报，2010，19（03）：72-76.
　　[2]于建龙，刘乃安. 我国大兴安岭地区森林雷击火发生的火险天气等级研究[J]. 火灾科学，2010，19（03）：131-137.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15036494.htm