加拿大林火对我国森林消防的启示
2017-04-05高昌海王殿双
高昌海,王殿双
(1.黑龙江省森林保护研究所,黑龙江 哈尔滨 150040;2.黑龙江省挠力河保护区建三江分局,黑龙江 富锦 156399)
加拿大林火对我国森林消防的启示
高昌海1,王殿双2
(1.黑龙江省森林保护研究所,黑龙江 哈尔滨 150040;2.黑龙江省挠力河保护区建三江分局,黑龙江 富锦 156399)
1 气候决定林火发生
1.1 气象要素影响林火行为
与林火相关的气象要素很多,包括气温、降水、风向风速和空气相对湿度,以及它们的各种组合等。气象因子不仅影响可燃物的干湿程度,而且影响林火的发生、蔓延和行为。
气温越高,降水越少,相对湿度较低,连旱日数越长,林中枯枝落叶和细小可燃物就会越干燥,火险程度越高。在森林可燃物干燥易燃情况下,风速风向是制约林火强度、蔓延速度、火灾面积和扑救难易程度的决定性因素。
1.2 天气左右林火发生
天气是指一个地区各种气象要素在一段时间内的综合体现,地面天气状况与高空气温和气压场的变化紧密相连。产生干燥、高温、大风的天气系统易诱发林火。由于辐散作用,终日碧空无云,日射增强,蒸发量大,地被物干燥,易发生森林火灾。
1.3 气候决定林火周期
全球气候变化在一定程度上影响自然与人为火源的分布、可燃物的空间分布及燃烧特性。可燃物的连续积累和能量的快速释放,使得林火表现出一定周期性和波动性。林火发生具有明显的季节性和地域性特点,随气候条件的准周期变化,林火多发年和少发年呈准周期振动,林火发生次数和危害程度以春季最多最严重、秋季次之。在北半球,较大林火一般发生在北回归线以北直达北极圈。在高纬区,夏季日照时数增加,气候干燥时容易发生森林火灾。从冰岛开始,经过北欧的斯堪的纳维亚半岛、前苏联欧洲部分、西伯利亚、中国的大小兴安岭和长白山、朝鲜、日本北海道、加拿大、美国的洛基山脉、加利福尼亚、华盛顿等州形成一条森林火灾带,在干旱年份,火灾大量发生。
2 林火加剧气候变化
2.1 林火污染大气环境
研究表明,生物圈的燃烧产物对大气有短期和长期的影响。植被燃烧包括森林、草原、农田、土地清理和土地用途变化引起的火烧,其中森林火灾是最重要的部分。植被燃烧会直接排放CO2、CO、CH4、NMHC(多碳烃)、NO和CH3C1,对全球大气气体与颗粒物产生显著影响。林火排放的碳量与森林火灾的严重程度密切相关,大量林火的发生会影响到全球气候变化和全球碳循环,林火动态也会导致植被改变,植被变化又对火动态有反馈作用。
如果生态系统能够在火烧后得到恢复,通过光合作用CO2会被从大气中吸收回来,但其他气体将不能被重新吸收到生物圈。植被燃烧的长期影响包括火后土壤释放NO和N2O;对环境影响较大的气体包括CO2和CH4等温室气体,燃烧产生的固体颗粒物也会引起空气污染和天气变化。
2.2 火灾破坏森林系统
林火显著影响森林生态系统。许多情况下,林火已成为生态系统的一部分,优势种已适应火烧的循环周期;林火深刻影响着陆地生态系统的过程和陆地森林景观的结构。林火发生频率和严重性深刻影响了区域森林的结构与组成,大面积森林火灾造成了森林生态系统的巨大破坏。
2.3 林火加剧气候变化
森林燃烧释放温室气体受森林类型、火烧类型和火烧季节影响。林火排放物成分主要是碳,大多数(约90%)以CO2或CO形式排放,其余多以CH4、多碳烃和挥发性有机氧化物形式释放。林火排放物影响全球碳循环,多样化显著作用于大气环境,林火显著加剧全球气候变化。
3 极端天气异常导致灾害频发
3.1 世界气候已经逐渐变暖
研究表明,1860-2000年间全球地面平均温度上升了大约0.6℃,1906-2005年全球地表平均增温0.74℃,1998-2007年是有记载以来最暖的10年;预计未来100年全球地表温度可能会升高1.6~6.4℃。
3.2 极端天气、异常灾害频发
在全球升温背景下,区域尺度上的异常灾害和极端气候事件出现的频度和强度均明显增加。记录显示,自1950年以来,极端最低气温的出现频率有所下降,但极端最高气温的出现频率有所增加;北半球中高纬度区降水量增加的地区,大雨和极端降水事件有增多趋势,强降雨的出现频率增加了2%~4%;北半球中高纬度区降水量减少的地区,大雨和极端降水事件有下降趋势;非洲的一些地区,干旱与洪涝的发生频率增高、强度增强;北大西洋地区,飓风和台风频繁形成,2001年出现了15个被命名的飓风和热带风暴,有的风速超过179 km/h,破坏性极大;2007-2008年,全球出现了区域温度异常、持续干旱、洪水和强风暴频发、拉尼娜爆发、破坏性热带气旋影响严重等异常气候,北极海冰范围突破最低纪录,海平面继续上升,南极臭氧空洞相对较小;近年来,英国、法国、匈牙利、波兰、澳大利亚、莫桑比克、赞比亚、印尼等地区连续暴雨引发水患,造成巨大的人员和财产损失。
3.3 气候变化危害日益严重
尽管气候变化可能带来诸如中高纬度地区农作物增产、全球木材供应增加和取暖能源减少等有利结果,但人类社会将不得不应对气候变化带来的危害和种种负面影响,而其负面影响要远远大于它带来的益处。
近年来,森林火灾、厄尔尼诺、持续干旱、暴雨洪涝、雷暴冰雹、飓风沙尘、低温冷害和高温热浪等灾害在世界各地频繁发生,全球正在经历一次以气候变暖为主要特征的气候变化过程。这一变化给全球自然生态和社会经济系统造成重大影响,不仅对生态、能源、淡水和食物安全及人类健康带来危害,而且对经济发展、社会稳定、人类生产生活和生存发展带来诸多不利影响。一是将直接导致全球和区域降水强度和分布的改变、冰川退缩、海平面上升、众多岛屿被淹没、生物多样性受到破坏、物种变化加剧和大量物种消失等严重问题。二是可能引起高温热浪频率和强度增加,各地区高温干热引发的森林火灾事故将不断出现,造成人居环境恶化、水资源短缺,某些传染性疾病发生和传播机会增大,心血管病、疟疾、登革热和中暑等疾病发生程度和范围增加,人类健康受到严重威胁;还将造成极端天气气候事件及其引发的气象灾害频繁发生,影响人类赖以生存的环境和资源,严重影响农林业和渔业生产。三是使国际安全形势更加复杂化。气候变化通过影响粮食、水资源、能源等战略资源的供应与再分配,引发社会动荡、边界冲突,扰乱现有国际秩序和地缘政治格局,已经成为全球性非传统安全问题。因此,气候变化已成为人类共同面临的严峻挑战。应对气候变化不仅是全球面临的重大责任,也是各国应当主动承担的重要国际义务。
3.4 人为因素导致气候变暖
全球气候变暖既有自然因素,也有人为因素。IPCC认为,人类活动引起的大气温室气体浓度增加是导致全球温暖化的主要因素:一是大量开采和使用化石燃料,如石油、煤炭、天然气等,使得排放到大气中的温室气体浓度大大增加,打破了地球在宇宙当中吸热和散热的平衡状态;二是大规模破坏森林资源和土地过度开垦,全面损害了地球森林的固碳能力。最新监测显示,全球大气CO2浓度已由工业革命前1750年的约280 mg/kg上升到2007年的近383 mg/kg,超过了近65万年以来的自然变化范围;CH4和N2O浓度也超过了近65万年以来的最大值。
4 加拿大森林大火发生的原因及经验教训
正是在气候条件的影响下,2016年1月,澳大利亚森林大火烧毁原始森林保护区,列为世界遗产的远古森林遭受严重破坏;2月,哥伦比亚山火肆虐,多个政府机构要求人员撤离避难。进入5月,加拿大艾伯塔省麦克默里堡发生震惊世界的森林大火,引发全球媒体密切关注,两省进入紧急状态,8万多人流离失所,政府启动全国救灾机制,成为加拿大史上最严重的森林火灾。
英国的BBC援引气候专家的观点表示,厄尔尼诺现象和全球气候变暖是加剧艾伯塔大火的幕后“推手”。科学家通过收集过去1万年间的阿拉斯加森林火灾记录发现,全球的火灾季节正在延长,发生地区在增加,全球火情变得空前活跃。美国林业部门发布的数据显示,美国森林火灾每年摧毁的面积是30年前的2倍,火灾季节比1970年延长了78天。
麦克默里堡地势平缓,干燥少雨,历史上林火多发。加拿大国家火灾数据库的统计显示,在艾伯塔省,每年平均会报告林火1.2万起,其中有约一半系人为引发,雷电是促发林火的第二大因素,约47%的林火由雷电引发。
全球变暖以及厄尔尼诺现象正在加剧森林火灾风险,这一影响在北半球尤为严重。艾伯塔省的干旱已持续了整个冬季,火灾发生时又遭遇历史同期罕见高温,加之林内枯枝落叶等可燃物大量堆积,具备了发生特大森林火灾的条件。
火灾发生于5月1日,初期火势平稳,但3日突遇强风蔓延失控,截至6月3日,总过火面积达58.2万hm2,2 000多栋建筑被烧毁,超过10万居民被迫撤离,油砂田大幅减产,扑火动用1 500余名消防人员、130多架飞机和150多部重型灭火机械。加拿大最大的财产保险公司Intact Financial Corp预计,这次大火最终损失将超过90亿加元(约合70亿美元)。初步判断火灾为人为引发,具体原因还在调查中。本次火灾扑救期间,加拿大尊重生命价值,坚持专业人员扑救,疏散紧张有序,基本没有伤亡,值得充分肯定。但是处置过程中也存在以下几个方面问题。
1)火灾初发阶段处置不力。对于极端天气带来的严峻森林火险形势估计不足,火灾发生后没能及时控制火势发展,错过了最佳扑救时机,导致大火蔓延失控。
2)无法形成有效的地空配合。参加救灾的专业人员只有1500余人,在大火面前无异于杯水车薪。尽管参与灭火救灾的各类飞机和直升机有100多架,但地面力量严重不足,无法形成有效的地空配合。
3)政府应急能力不足。各省、市之间应急联动不够顺畅,大规模疏散前没有及早发布预警信息,火灾失控后官方表示只能等待降雨,政府统筹力量抗击灾害和突发事件的能力已显不足。
4)城市规划建设存在严重隐患。当地在城市建设和规划中未能充分考虑防火问题,住宅区和森林交错分布,房屋以木结构为主,防火公路、生物防火林带等阻隔网络不完善,城镇极易遭受森林火灾侵袭。
5)林火管理策略存在风险。考虑经济效益,对森林火灾实行分区管理,经常根据经济核算决定是否组织扑救。由于林火发展不以人的意志为转移,这一策略虽注重了经济效益但隐患很大,一旦失控就会酿成比较大的灾难。
5 森林火灾防控策略
气候变化下的森林火灾防控策略急需在深化林火发生机理研究、大力开展森林防火技术培训、加强森林火险预测预报、注重扑火安全和加强国际合作方面创造性地开展工作。
5.1 深化林火发生机理研究
随着气候异常频发,干旱加重,各地森林火险增加,林火管理工作者责任重大。为了有效预防森林大火发生,需从林火发生机理和预防与扑救技术等方面深入开展研究,为林火管理工作提供理论和技术支撑。例如,调控林分是森林防火的一个重要手段,尤其是温带的森林,干旱季节长,地表可燃物载量大,可燃物管理更加重要。通过营林措施如清理枯枝和站杆,可以减少林火发生,控制地表火向树冠火的转化;通过营造针阔混交林也可以降低林分的燃烧性。
5.2 加强森林防火的预防工作
加强森林防火预防工作。我国森林火灾次数在连续7年(2009-2015年)下降的情况下,十分有必要警醒各地,尤其是重点林区,克服麻痹松懈思想与侥幸心理,增强森林防火工作危机感。多年无大火,并不意味着森林火灾不足为患。居安思危,思则有备,有备无患。森林防火如何做到“有备”?就是要把预防的基础打实,把扑救的准备做好,让森林防火的警钟时刻长鸣。加拿大森林大火再次警醒我们,生态建设离不开森林防火,一旦放松警惕,就有可能酿成难以挽回的损失。
充分结合森林火灾特点,实施林火管理,经济有效地使用扑火技术和装备,积极开展森林防火指挥人员的技术培训工作。技术培训以认识林火机理,了解预报预测、辅助决策知识为基础,包括各项森林防火灭火的有关技术和知识,例如,从地面观测、红外探测到卫星遥感的监测知识,通信技术、雷击火技术、人工降雨知识、空运扑火知识、开辟阻隔道技术、扑火装备的使用技术,以及林火生物防治技术等,使他们具备相应的理论知识和实践操作能力。通过规范化宣传教育,让消防队员、群众掌握相应的扑火、自救技能。
5.3 加强森林火险预测预报
实践证明,大面积、高强度的森林大火通常是在气候异常或特殊的天气系统造成高温、低湿伴有大风的天气情况下发生的。应在加强气象中、长期趋势预报和引发危险天气的中、短期预报的基础上,做好森林火险预测、预报,并形成区域化、网络化。加强森林火灾监测,及时发现火灾,对森林火灾的扑救特别是初期灭火十分重要。
5.4 着重加强森林火灾扑救工作
森林火灾是一种蔓延迅速、危害性大的自然灾害,发展到一定程度就会超出人力可以控制的范围,必须争分夺秒地打早、打小。在我国东北林区,地广人稀、交通不便,如果地面扑火人员不能及时赶到火场,很容易火烧连营。在西南林区,山高坡陡、谷大沟深,受地形限制,地面扑火力量往往鞭长莫及,只能“靠天灭”。针对这一特点,要做好以下几方面工作:
1)加强各级森林防火组织指挥体系建设。根据《森林防火条例》要求,进一步坚持地方各级行政首长负责制不动摇,加强各级森林防火组织指挥体系建设,提升各级政府森林防火治理能力。森林防火既是生态战略和民生工程,又是公益事业,只有在党委政府强有力的领导下,各部门各司其职,齐抓共管,森林防火工作才能真正落到实处。要进一步强化从国家到省、市、县的森林防火指挥中心建设,落实编制,保障经费,提升监测预报和指挥调度能力,确保责有人担、火有人管、指挥有序、处置高效。
2)充分发挥航空护林的优势,提升应对森林大火的能力。空中直接灭火已经成为国际森林防火的发展趋势,也是衡量一个国家森林防火水平的重要标志。世界发达国家都将大型消防飞机作为有备无患的战略储备。从机型上看,由俄罗斯伊尔-76运输机改造而成的“灭火轰炸机”载水量多达42 t;美国波音747“超级水箱”消防飞机载水量达到80 t;而我国仅有3架米-26大型消防直升机洒水量可以达到15 t,难以满足实际需求。从数量上看,美国森林面积为3.03亿hm2,每年用于森林防灭火的飞机500多架;俄罗斯森林面积为8.09亿hm2,用于防灭火飞机800多架;韩国森林面积仅有630万hm2,却拥有专业灭火飞机40多架。我国森林面积2.08亿hm2,但目前租用各类飞机仅80余架,鲜明的数字对比显示了我国森林航空消防与国际先进水平的巨大差距。就目前来看,加快推进森林航空消防事业发展已经成为补足我国森林防火短板的当务之急。总之,只有充分发挥森林航空消防飞机不受地形和道路限制、机动灵活、行动迅速、运兵送物、可直接灭火压住火头的优势,再加上地面扑火力量的及时跟进配合,才能将火灾彻底扑灭在初始阶段。
3)对高强度森林火灾的扑救以间接扑火方式为主。大火蔓延过程中,在现有措施都不能阻止大火蔓延时,应首先在居民区和大火燃烧区周围选择合理地形,利用机械或火烧方法及时开设隔离带,把火控制在一定范围内,尽量保证居民和财产安全;然后在适当情况下利用水或灭火剂进行扑火,以灭火飞机和消防车为主,人员主要用于火场清理。
4)应继续发挥制度优势,坚持“以专业队为主,专群结合、军警民融合”的森林防扑火力量动员机制,进一步加强森林部队、地方森林消防专业队等专业扑火力量建设;同时,加强培训和演练,做好地空配合的技战术研究,做到救灾时有兵可用、用之能战、战之能胜。要落实《国家森林火灾应急预案》,加强森林防扑火专业力量建设,提升森林火灾的应急处置能力。设立国家和地方专项补助资金,用于解决各地尤其是中西部地区森林消防力量不足、基础薄弱等问题。
5)增加资金投入。森林防火工作是一项由政府主导的公益系统工程,为使地方政府森林防火基础设施建设配套资金落到实处,应加快《全国森林防火规划(2016-2025年)》的批复实施进度,为基础设施建设提供有力保障;应汲取加拿大森林大火入侵城镇的教训,高度重视城市森林防火工作,将城乡建设规划与森林防火统筹考虑;应加速发展东北内蒙古林区的森林防火应急道路网,既提升应急反应速度又有效发挥火灾阻隔作用;发展森林火灾保险,加大林下可燃物综合利用的政策支持,开拓消除火灾隐患,降低火灾损失的新途径。
5.5 加强林火防控国际合作
火是一个具有多维社会与环境影响的全球力量,世界性的森林火灾问题必须通过国家之间和国际社会的合作共同来解决。国际进行的合作主要有建立和完善全球林火监测中心、国际救援组织,建立野火救助组,制定一套火灾数据收集和报告的国际标准系统,设立区域性合作、国际发展项目等。在联合国、欧洲经济委员会、联合国粮农组织、国际劳工组织的林火专家组和其他联合国组织和区域性组织的参与下,目前已开展了许多林火国际合作项目,如东南亚烟雾管理项目、地中海国家林火合作项目、波罗的海地区合作项目及美国、加拿大和俄罗斯之间的合作项目等。
(责任编辑:陈小华)
2017-02-03