森林火险与气象因素多元相关性及其分析

张翘

[摘 要] 森立火灾的发生除了和人为因素有着密切的关系之外，气象因素也是导致森林火灾发生的主要因素。随着最近几年辽宁省本溪市的森林覆盖面积逐渐增加，该地区的森林防火工作面临着巨大的压力。每年都需要我们做好各个方面的防范工作。但是因为气象因素作为一个不可控制的非人为因素，对森林火灾的预防产生了严重的影响，因此，做好森林火灾和气象因素的多元相关性的研究和分析就显得十分重要了。本文主要结合实际情况，从日照小时、气温、降水量等多个方面，利用相应的分析方法分析了其与森林火灾发生的相关性，在多种气象因素综合作用下对森林火灾发生的变化规律进行了详细的分析和研究。研究结果显示，森林火灾的发生和日照小时数、相对湿度、温度和降雨量之间存在着一定的稳定联系性，通过对影响森林火险气象因素的相关性进行分析研究，能够为森林火灾的研究提供基础数据支撑。

[关键词] 森林火险 气象因素 多元相关性 分析

[中图分类号] S762 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2015）09-0294-02

我国是一个森林火灾多发的国家之一，森林火灾每年都会对我国的森林资源和环境造成严重的影响。为了切实提高我国深林火险的预防能力，除了研究出防治森林大火的扑救方法，预防森林火灾的发生，做好气象因素综合作用下对森林火灾的影响工作更为重要。森林火险的发生除了受到人为因素的影响之外，还会受到气象因素的限制和影响，通过分析相应的气象因素，就可以有效的分析火灾的信息，从而切实对森林火灾进行科学与测，指导我们科学进行防火建设。而影响森林火险出现的气象因素有很多，日照小时数、降雨量和温度等因素综合作用，都会导致森林出现火险，再加上这些气象因素相互之间的作用，使得森林火险的预防工作成为一个十分复杂的工作。本次研究过程中，主要从日照小时数、降雨量、相对湿度和气温等气象因素进行分析和研究，希望通过本次研究对更好的促进森林火险预防研究有一定的帮助。

1 资料选取

本次研究过程中，选取了辽宁本溪地区市林业局防火办公室提供的2004～2014年，共计10年的森林火险资料。其中2004年～2007年的数据为逐日原始数据，2007年～2014年的数据材料为年统计数据。这十年的气象材料来源于本溪市气象局所提供。

2 森林火灾的分布特征分析

2.1 森林火灾的年际变化特征

2004年～2014年间，发生森林火险次数最多的是2010年，高达24次，然后就是2007年，森林火险次数有16次，森林火险次数最少的是2013年，仅出现了1次。

2.2 森林火险的空间分布特征

从2004年～2014年，本溪地区森林火险发生的区域分布来看，多数都发生在本溪自然森林公园附近，这些地区游客较多，森林茂密，森林植被多数是由松树和灌木组成。在本溪县满族自治境内是森林火险发生最为严重的区域。此外，在本溪东部接近抚顺地区的森林也是发生森林火险的主要地区。

2.3 森林火险的月际变化特征

森林火险月际变化最为明显的月份是每年的2～4月份，8月份和9～12月份。其中森林火险主要集中在每年的2～3月和9～10月之间。这些时期预防森林火灾的重要时期。

2.4 森林火灾的日变化特征

从森林火险出现的日变化情况分析，在本溪地区森林火险多发生在白天9点～19点之间，其中发生频率最高的会集中在白天的11点～17点之间。其中，高数值区会出现在下午的15点～17点之间，次高数值区域会出现在中午的11点～12点之间。在本次研究过程中发现，森林火险的日变化和气象因素的而日变化呈现相对应的关系，高数值区域正好是本地区对应的下午气候温度较高，相对湿度较小以及风力较大的时间，而次高数值区的出现可能与人类的活动有着密切的关系。

3 森林火险和气象因素的多元相关性分析

3.1 日照小时数与森林火险之间的相关性

日照小时数和森林火险发生的次数呈现正相关性。对2004年～2014年的森林火险出现的日照小时数进行统计分析显示，日照小时数在3小时以上的占据了90%以上，日照小时数在6小时以上的占据了80%左右。在气象条件上规定，每天的日照小时数在3～6小时之间，定义为晴到多云的天气，日照小时数超过6小时定义为晴到少云的天气，这就说明了森林火险发生多在晴朗的天气下，这时由于太阳照射充分，一方面增温效果显著，另一方空气中的相对湿度降低，森林中的枯枝和干枯的树叶等可燃物变得越来越干燥，在合适的燃烧点环境下，就会出现森林火险。因此，在晴朗的天气下，能见度越高，森林火险的可能性就会越大，相反天气阴沉，环境温度较低，相对湿度较大，森林火灾的发生的概率较小。

3.2 气候温度与气象因素的相关性

气候温度和森林火险有着十分密切的关系，是森林火险最终蔓延成森林大火重要的气象因素。森林中的气候温度越高，可燃物中的水分就会蒸发的越快，干燥的枯枝落叶很容易引起森林火险的出现。温度会显著影响到可燃物的着火点，而高温会促使火险迅速蔓延，使得森林中的火势迅速发展。空气的温度越高，森林植被的水分蒸发的就越快，含水量减低一些可燃物就越干燥，像松树生长过程中会产生油脂，这些油脂高温和干燥的环境下很容易燃烧，这时森林火险的等级就会变的更高。在气象研究领域，经常会使用温度距平来表示某一个地区总森林火险的发生日温度偏离平均温度状况的程度，也就是采用日平均气温和历史同期平均气温的始终差值进行衡量。对发生火险日的温度距平进行分析和研究，发现火险发生日温度距平高达90%以上，特别是在2～4.9度的温度距平值占到了火险是总数的一半以上。详细情况见表1所示。进一步对火险日的气温差进行比较和分析，日差小于7度的占10%左右，日差在7～20度的占到了90%左右。通过分析我们也知道，日差温相差越大，森林火险的发生率也就越高。本次研究的结果与相关文献的研究是一致的。当日差温度小于7度时，森林火险发生率较低，当日差在7～20度之间，森林火险的发生率显著增大。

表 1 森林火灾日温度距平概率分布

3.3 相对湿度与森林火险相关性分析

空气中的相对湿度是用来表示空气中含水量的多少或者表示空气中干湿程度的物理量。相对湿度是影响森林火险的一个重要因素。其关系到火险的蔓延程度和蔓延的快慢。空气中相对湿度低，火险蔓延程度较快，反之较慢。本次研究过程中，对41个森林火险日的是平均相对湿度和最小相对湿度进行分析显示，森林火险的出现和空气相对湿度呈现负相关。相对湿度越小，火险发生次数越多，详细情况见表2、3所示。通过对表2、3进行分析标明，森林火险日当天的空气相对湿度均在76%以下，当日平均相对湿度超过76%时，是不容易发生森林火灾的。但是如果长期不下雨，即使空气中的相对湿度超过上述数值，森林火险依然十分容易发生。但森中日最小度小于50%之后，森林火险的发生率高达90%以上，日最小相对湿度超过65%之后，几乎不会发生森林火险。

表 2 森林火灾日平均相对湿度概率分布

表 3 森林火灾日最小相对湿度概率分布

3.4 降水量与森林火险的相关性分析

降水增加了空气中的相对湿度和可燃物的含量，使得可燃物变得潮湿不容易燃烧，因此，降水是抑制森林火险发生的抑制因素。在本溪地雨季多几种在6～8月份之间，而秋冬季节降水量少，容易引发森林火险。分析降水量和森林火险的关系，降水量和森林火灾呈现负相关。通过对2004年～2007年本溪地区4年间森林火险逐日统计数据可以得到，无连续降水日与森林火险的次数呈现正相关，有超过一半以上的森林火险发生前连续三天以上没有出现降雨。特别是在秋冬季节，森林火险发生前均有超过10天以上的连续无降雨天气，有的甚至会超过一个月。详细情况见表4。

表4 森林火灾日最长连续无降水日数概率分布

4 讨论

首先，森林火险和气象条件有着密切的联系性，通过对本溪地区日照小时数、气候温度、相对湿度以及降雨量四个气象因素进行分析显示，森林火险和日照小时呈现正相关，与相对湿度和降水量呈现负相关，与温度距平和日较差密切不相关；其次，根据影响森林火灾主要气象因素，需要我们切实做好森林火险预警和预报工作，加强对森林防火知识的宣传和教育，控制好野外人为用火，杜绝森林火灾的发生，从而切实减少人民群众生命财产安全的损失；最后，在进行森林火险预防过程中，森林火险的出现除了收到人为因素的影响之外，气象因素对森林火险的影响最为显著，同时，还会受到地形地貌、森林类型以及植被落物等因素的综合影响，本次研究主要是对进入新世纪以后，本溪地区的气象因素进行了分析，其规律还需今后进行进一步的研究和验证。

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