孙喜民SunXimin;王林凤WangLinfeng;栗艳杰LiYanjie;关凤兰GuanFenglan
(黑龙江省大兴安岭地区气象局,加格达奇165000)
摘要:通过对大兴安岭林区38年雷击引发的森林火灾资料统计分析,总结出了雷击林火的时空分布特点,分析了雷击林火发生的成因,找出了其与天气气候的关系,并提出了防灾减灾对策。
关键词:雷击火成因;气候;关系;预防对策
中图分类号:P49文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)01-0043-02
0引言
黑龙江省大兴安岭林区位于我国最北端的高纬度区域,是我国重要的木材生产基地之一,也是嫩江和黑龙江的发源地,是东北地区的重要生态屏障,保护好这里的森林资源和生态环境,对我国国民经济建设和东北区域生态型农业经济的发展有着非常重要的意义。研究显示,大兴安岭林区由雷击引发的森林火灾,占过火总次数的44%,由人为引起的火灾占过火总次数的35%,不明火因占21%,雷击火是大兴安岭林区引发森林火灾的主要火源[1]。大兴安岭林区属于温带、寒温带季风气候,冷暖气团交替频繁,每年5~8月经常出现干打雷不下雨的干雷暴天气,造成因雷击而产生的森林火灾,使大兴安岭林区成为全国雷击火的高发地和重灾区。
1大兴安岭林区雷击火时空分布特点
根据资料统计,1965~2002年大兴安岭林区共计发生雷击林火485起,其中,466起发生在5~8月,尤其以6月份最多,占发生总数的58.6%(图1)。同时,通过分析还可以看到,雷击林火的发生不仅与季节有关,而且还与地理位置关系密切,有明显的地理区域特征。伊勒呼里山以北区域雷击林火为337起,占总起数的69.5%,明显多于伊勒呼里山以南。
2雷击林火成因分析
2.1雷击林火与降水量和气温的关系
雷击林火是由干雷暴天气造成的。干雷暴天气的发生与当时的气候条件和天气状况有着非常紧密的联系。通过对大兴安岭林区历年6月份雷击林火发生起数与当月降水量距平、气温距平对应关系分析可以看到,当6月份降水量比历年同期平均值偏少,为负距平时,当年的雷击林火发生的起数就明显增多,反之,6月份降水量偏多的年份雷击林火发生的起数就少,具有明显的反相关(图2)。同时,也可以看到,当6月份的平均气温比历年同期平均值偏高,为正距平时,当年的雷击林火发生起数就明显增多,当平均气温为负距平或正距平较小时,雷击林火发生的起数就较少,具有很好的正相关关系(图3)。这说明雷击林火的发生、发展与当时的气候有着密切的关系,长时间的高温少雨气候特征是引发雷击林火发生的直接原因。
2.2大气环流形势场对雷击林火发生的影响
雷击林火多发期,亚欧高空天气图上,500hpa环流形势场主要表现为两槽一脊型(图4)。在乌拉尔山地区长时间维持一个低涡系统,槽线呈南北走向,在65°E~85°E区域内摆动,槽底南压到50°N以南,90°E~110°E、50°N~65°N区域一直受槽前较强西南气流控制,将大量暖空气不段向北输送到中高纬度地区,相比之下新地岛冷空气处于弱势,不能大范围南下,只能在源地稳定少动。同时在鄂霍茨克海及其以南地区维持着一个低槽系统,这两个低槽之间是一个宽阔、稳定、少动的暖高压脊。大兴安岭林区处在脊前,长时间受偏西暖平流影响,天气以晴朗、干燥、高温为主,在这种气候条件下,易造成严重的夏季干旱天气,使森林植被和枯树含水率极低,一旦有干雷暴出现,极易引发森林雷击火。
2.3冷暖空气活动对雷击林火的影响
高空天气图850hpa温度场也表现为两槽一脊型。从850hpa冷暖空气活动情况可以看到,新地岛冷空气在源地稳定少动,强度变化较小时,贝加尔湖地区一直受一个强暖温度脊控制,大兴安岭林区始终处在暖脊前,受暖平流影响,维持晴朗、干燥、高温、少雨天气时段,日照时数增加,干旱程度异常严重。
3雷击林火发生成因分析
在一定的地理条件下,森林火灾的发生与气象条件关系密切。气温偏高、降水偏少、持续干旱和空气干燥等都是森林火灾发生的有利气象条件[2]。
通过对雷击林火发生时的天气气候背景和气象要素的分析可以看到,雷击林火发生多的年份都是与降雨量和气温要素值偏离历年同期均值较大的年份,这充分说明异常的气候条件是造成森林雷击火发生的充分条件,这样的气象条件一旦出现,就会伴随着出现长时间的高温、少雨干旱天气时段,此时,日照时间长,水汽蒸发量大,天气干燥然热,在长时间无较大降水天气过程时,地表极易出现干土层,枯枝落叶含水率极低,处于干燥状态,各种植物生长缓慢且枯黄。这种气候条件造成夏季森林植被仍处于易燃状态,一遇有雷击,即可引燃并迅速蔓延,因此,可以看出严重的高温干旱气候是造成雷击林火发生的主要原因。强干雷暴天气是雷击林火发生的必要条件。在高温、干旱气候条件下,初夏高温天气时段往往因空气比较干燥,水汽含量少,午后出现强热对流天气时,经常发生干打雷不下雨的情况,一旦雷电对地放电出现雷击现象,就会造成林木遭雷击而发生燃烧现象。此时,因没有明显的降雨出现而使燃烧点不断蔓延扩大从而形成雷击林火。
4小结
森林火灾发生的三个必备条件:森林可燃物、火险天气和火源[1]。引发大兴安岭林区雷击林火的火险天气为持续时间较长的高温、少雨、干燥的气候条件和天气时段,火源为雷击产生的燃烧。鉴于目前大兴安岭林区仍处于干旱周期内,严重的干旱气候已威胁到生态安全。为减少雷击林火发生,降低林火危害,应采取以下对策:
(1)加强气候预测分析能力,进一步提高短期气候预测水平,对易发生雷击林火的气候背景和天气条件提早作出预测预报,并做好预防和扑打雷击火的各项准备工作。在高温、少雨、干旱天气时段,加强易发生雷暴天气的预报预警能力。
(2)加强人工增雨技术发展力度,提高人工增雨作业效果,抓住一切有利时机实施人工增雨作业,降低火险等级,缓解旱情,削弱易产生雷击火的气候条件。
(3)充分发挥新一代天气雷达的作用,利用新一代天气雷达实时准确地监测雷暴云的发生、发展和演变情况,对强雷暴云的降雨情况作出及时准确的判断和预报。
(4)利用大兴安岭林区雷电监测系统,实时监测雷电发生的时间、地点、强度、移动路径等,并对易发生雷击火的天气及时作出预警信息。
(5)利用雨情网及时准确监测降雨情况,为准确判断能否产生雷击林火提供可靠依据。
(6)在雷击火易发生天气里,加强林火监测和巡护,做到早发现,早扑打,早消灭。
参考文献:
[1]于文颖,周广胜,赵先丽等.大兴安岭林区火灾特征及影响因子[J].气象与环境学报,2009,25(4):1-2.
[2]牛若芸,翟盘茂,佘万明.森林火险气象指数的应用研究[J].应用气象学报,2007,18(4):479-489.