河北丰宁地区雷击森林火灾防护研究

史洋

雷击森林火灾是带电云块向林区放电击中某一目标导致引起森林火灾的自然气象灾害现象。本文针对丰宁地区雷击森林火灾进行预防与研究，针对雷击森林火灾提出六项措施，分析了其原理、具体方法和作业难点。

雷击造成的火灾是林业的最主要灾害之一，根据美国林区森林累计火灾统计分析表明，每9次雷击就回产生1次雷击森林火灾，全球各地雷击引起森林火灾总次数10%左右，每年约两万次。雷击导致的森林火灾，通常发生在人迹罕至的地区，一旦酿成火灾后很难及时的发现，易造成大面积火灾且常规的防火措施无法减少雷击火灾次数。

丰宁满族自治县地处燕山北麓和内蒙古高原南缘，属于中温带办湿润半干旱大陆性季风型高原山地气候，地势由东南向西北呈阶梯状增高，丰宁有繁盛的林木资源。林地面积674万亩，占河北省有林地面积20.5%，森林覆盖率51.4%， 主要林木树种有桦、柞、椴、榆和黑松、油松等。根据《雷击引起森林火灾的研究》可知，雷击火引燃森林形成森林火灾必须的三个条件（1）要有接地闪；（2）干燥的树木；（3）有利于火灾蔓延的条件。丰宁本地森林里松树、桦树的树枝树皮、杂草吸水力强但蒸发速度非常快，其中杂草含水能力最小，燃点最低，是森林火灾的最主要的引火燃烧物。按照杂草含水率分五等级，对于杂草含水率在20%的林区一定要加强巡护、禁止一切用火并注意雷击火。

丰宁的雷暴日是45天属于高雷区，近年来森林火灾事故频发造成的损失巨大，下面结合本地林业特点对丰宁雷击森林火灾防护方法进行阐述。

1 预测预报森林火险天气

由本地气象局观测雷雨云资料和雷电参数资料结合气压、风向、空气湿度等气象要素对森林火险等级预报进行综合分析，做出森林草原防火气象专报，并通知防火办等相关部门使林区采取有效措施预防雷击森林火灾发生，并做好扑救准备。

2 利用遥感实时监测雷击森林火灾

通过京津冀森林火灾遥感监测与精细化火险等级预报预警平台观测热源，气象观测站安装有闪电定位仪，通过各方位闪电定位仪测定闪电的强度、方位、正负闪等要素。结合闪电定位系统与遥感平台对雷击火灾发生的位置、时间、面积、强度提供技术指标和决策服务，为扑救雷击森林火灾提供及时的服务。

3 安装预防性接闪装置

由于丰宁地区分坝下、接坝、坝上三个地貌单元。坝上地区地势平坦天高地阔，不适合安装预防性接闪装置，但坝下群山绵亘，河谷纵横，接坝峰高谷深，林木茂盛在适合的地方可以安装预防性接闪装置。根据林区地形资料，雷击资料林区雷电主导方向和土壤的电阻率评估，可在林区制高点或区域内突出高点安装接闪针、接闪线、接闪网。通过阻燃穿管引下线和良好的接地装置将雷电引入大地，从而防止或减少雷电对树木的破坏。此装置有效、节约、简单但由于接闪器的高度很有限，所以保护范围较小，对防雷装置如何设计布局要求很高。

4 人工影响天气对森林雷电火灾防护对策

在雷击森林火灾前后，利用气象部门人工影响天气进行增雨消雷作业，原理是通过人工增雨火箭发射增雨火箭弹或飞机播撒碘化银催化剂进行人工增雨。首先人工增雨可以增加林区空气土壤湿度，雨水受热蒸发带走大量大热，减少雷击引起的火灾，阻断火势蔓延，但此种方法难点就是成本较高。

丰宁县政府高度重视人工影响天气的作用，丰宁县气象局现有10台增雨火箭发射器，五座固定人影基地，储弹量充足，如突发雷击森林火灾可迅速做出反应，会同唐山机场增雨飞机播撒碘化银催化剂并同时可协周围县区进行联合增雨，以达到增大雨量，覆盖火场、防止或减少雷击火灾所造成的损失。

人工影响天气不仅可以在发生雷击森林火灾后实施增雨作业为扑灭森林火灾提供保障，而且在森林火险等级较高的时候，配合森林防火各相关部门实施人工降雨作业防患于未然，以达到预防森林火灾的目的。

5 现场检测气象要素预判火灾趋势

豐宁气象局拥有车载应急气象装置，可迅速到达火场对现场的风速风向、雨量、温度等气象要素进行实时观测。对现场的火势蔓延速度、方向进行判断预估，有效的避免人力物力的浪费，对扑救工作起到很好的服务作用。当平均风力达到4级或以上时危险性增大，而且风还能让助燃的氧气流通并使林场中水汽蒸发加快，更利于森林火灾的蔓延，所以在森林火灾中对风的现场监测十分重要。

6 其他防止或减少雷击森林火灾的方法

例如美国、法国、日本等国家对此方面研究开展的很早，通过人工引雷火箭进行消雷作业，原理是运用发射拖有细长导线的小型火箭来触发闪电以达到消减雷目的；还有消雷器防雷装置，原理是运用消雷器控制上行雷的形成条件从而达到对雷电的消减作用；还可以通过飞机向云层播撒冻结核或者金属箔丝，起到人工抑制雷电云的作用。但这几种类似方法技术还不成熟且成效不明显尚未投入大规模使用。

雷击森林火灾具有分散性、突发性以及巨大的破坏性，而且常发生在人迹罕至的地区使扑火难度加大，而且破坏林分结构和森林环境，造成气候失调，水土流失，河流淤塞，洪水泛滥或水源枯竭。因此我们更应该加大对林区的防雷措施和雷电防护科学与技术研究，早日将其运用在防止或减少雷击森林火灾的事业上。