秦皇岛市森林火灾分布特征与气象因子相关性分析

张晨宇 李瑞盈 张一博

摘 要：

利用2013—2017年秦皇岛市森林火灾统计资料及相对湿度、降水、气温、日照等气象资料，通过Arcgis、Excel等软件处理数据、绘图，分析了秦皇岛市森林火灾时间、空间分布特征及其与主要气象因子的关系。结果表明：秦皇岛森林火灾多发生在春季北部山区，且与人为活动有一定关联;林火发生与日照时数、连续无降水日数、气温等因子呈正相关关系，与相对湿度呈一定负相关关系。

关键词：

森林火灾;日照时数;相对湿度

中图分类号：S762.1

文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191230047

引言

森林火灾是威胁地球生态的主要灾害之一，破坏地表植被，造成大气污染，并对社会经济、人体健康和生命安全造成不良影响。我国是森林火灾多发国家，森林火灾每年都对资源和环境造成严重的损失。秦皇岛市处于我国偏干旱地区，北部青龙县、卢龙县又有较大面积林区，每年3—5月为森林火灾集中时段，森林火险等级较高，造成较大经济损失。研究表明，森林火灾的发生与气温、降水、风等气象条件密切相关，分析森林火灾与各类气象因子之间的相关关系，建立适用于本地的预警模型，对进一步细化森林防火期，在火险等级较高时加强预防和监测，提前做好扑救准备工作有重要作用。并且，通过研究气象条件对林火发展、蔓延的影响，也可以为林业、消防部门的扑救工作提供理论支持和指导。

1 资料与方法

森林火灾数据来自秦皇岛市林业局提供的2013—2017年全市共计5a的资料，气象资料来自秦皇岛市国家气象站观测资料。数据统计及分析使用了Excel软件、Arcgis绘图等方法。

2 森林火灾分布特征

2.1 森林火灾空间分布特征及原因分析

秦皇岛市总面积7802km2，面积小但地形复杂，东南部沿海，而西北部青龙满族自治县全境和抚宁区东北部、卢龙县北部为中低山区，森林覆盖范围较广。通过统计分析得出，2013—2017年5a内全市共有49次森林火灾记录，有29次出现在青龙县，占总数的59%，其中青龙镇、草碾、祖山镇、马圈子、龙王庙、官场乡、三拨子、八道河8个乡镇有过2次以上火灾记录。秦皇岛市森林火灾主要发生在山区，多数发生在青龙县，卢龙、昌黎、抚宁3县交界处的山地附近也多有火灾发生，沿海地区无火险记录。其原因是沿海主要为市辖区，森林面积远小于北部山区，同时山区较市区风速偏大，相对湿度偏小，有利于火灾发生、蔓延;且山区多为农村，村民防火意识与城区居民相比较差，多有村民携火种入山意外引发森林火灾，加上地理位置较为偏僻，扑救多不及时，引发较大森林火灾。

2.2 森林火灾时间分布特征及原因分析

我国不同地区森林火灾主要影响因子不同，故火灾时间分布特征有较大差异。如，黑龙江大兴安岭林区森林火灾主要由雷击引发，多出现在夏季。通过分析秦皇岛市林业局统计数据发现，秦皇岛市森林火灾基本发生在春季，最早起火日为2月18日（2014年昌黎），次早日期为3月7日（2013年青龙）;最晚起火日4月26日（2015年卢龙），次晚日期为4月22日（2015年青龙）。火灾主要集中在3—4月，5a内3月20日—4月9日20d内共有32次记录，基本排除雷击影响。

在选取时段内，有完整起火时间与扑灭时间记录的森林火灾共有44次，绝大多数林火发生在午后到傍晚时段，12∶00—18∶00发生的火灾次数占84%，近1/2火灾在3h之内扑灭，但仍有一定比例的林火持续时间在6h以上。其中2016年4月9日20∶40昌黎县十里铺乡西山场村突发山火，至12日11∶00明火全部扑灭，共持续近62h，过火面积约15hm2，森林受害面积24hm2。

经调研走访得知，每年3—4月为秦皇岛市春耕时节，农民多有“燎地边”行为，部分林火为农田春耕前焚烧秸秆失控蔓延引起。另清明节前后村民有在田间地头烧纸祭拜的习俗，进一步加大了火灾隐患。同时午后为一天中气温最高时段，空气干燥，在湿度、风速风力等气象条件适宜情况下，田间小火极易失控扩散至林区，造成森林火灾。

3 森林火灾与气象条件相关性分析

3.1 气温与森林火灾

研究表明，森林火灾与气温变化有密切关系，温度升高加快了可燃物内水分蒸发，使其干燥易燃;同时温度还会影响可燃物着火点，促使火险迅速蔓延。故气温越高，森林火险等级越高。

考虑秦皇岛春季氣温总体上呈上升趋势，故不以森林火灾前期的气温变化幅度为依据，而是采用日平均气温与历史同期平均气温差值距平进行分析（表1）。发现绝大多数森林火灾出现时，温度距平为正，当温度距平大于2℃时，林火发生的次数占总数67%以上。另外对林火日的气温日较差进行统计分析，得出当气温日较差大于7℃时，发生火险次数占总数98%;日较差大于10℃，火险次数占总数的85%以上。其中气温日较差大于20℃的日期，全市当日不止1个着火点记录，通常青龙、卢龙2个县交界地区多个村镇在当天不同时间分别起火。

3.2 降水与森林火灾

有效降水可使森林可燃物含水量增加，相反，降水量越少，可燃物含水量越低，森林火险越高。一般来说，1mm降水量很难影响到林内地面可燃物湿度，而大于5mm的降水能使林内可燃物吸水达到饱和，大大降低林火发生的概率。秦皇岛市春季干旱少雨，降水时间短且降水量小，故森林火灾频繁发生。统计全市森林火灾发生前期降水情况得到，连续无降水日数与森林火灾发生次数呈正相关，95%以上的林火发生前期连续5d未出现降水，其中77%的林火前期连续9d以上无降水。

另外，2015年3月1—30日青龙国家站无降水记录，即近1个月内青龙县无有效降水。根据林业局森林火灾统计数据显示，2015年3月15—26日，青龙县共有大小共16次火灾记录，时间集中在3月20—22日3d内，空间上主要分布在山区林区。

3.3 相对湿度与森林火灾关系

相对湿度同样可直接影响森林可燃物含水量，从而对森林火灾产生影响。分析相对湿度与森林火灾的关系得出，在统计时段内，98%的林火发生当日平均相对湿度小于60%，77%的林火发生当日平均相对湿度小于40%;92%林火发生当日最小相对湿度小于20%。

有研究表明，部分地区3、4月相对湿度偏低的年份，对应的森林火灾发生的次数偏多。进一步分析2013—2017年秦皇岛5个国家站2—5月相对湿度变化，发现春季相对湿度与森林火灾发生次数有一定关联，但相对湿度低的年份与火灾次数多的年份没有相互对应。以青龙为例，5a内2—5月份的相对湿度在2016年偏小，2、3月份相对湿度为5a内最低值，而根据林业局记录，青龙县火灾次数最多年份为2015年，尤其2015年3月22—26日青龙站连续20d无降水，几乎每天都有多个村镇出现着火点。说明林火与相对湿度有一定负相关关系，但相对湿度不能作为判断森林火险的唯一指标。

4 结论

通过分析2013—2017年5a内秦皇岛市森林火灾的分布特征，得出秦皇岛林火分布具有较明显的地域性，集中分布在秦皇岛市中部和北部山区地段，时间上集中在春季，人为纵火比例较高，多与春耕活动和清明祭祀有关。

分析秦皇岛市森林火灾与气象条件的关系，得出林火发生概率与日最高气温、气温日较差、连续无降水日数呈正相关关系，与相对湿度负相关。

参考文献

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[3]孙镆涵，魏磊，李晓峰，王羚翔.大兴安岭呼中森林火灾气象保障服务中的思考[J].黑龙江气象，2019，36（02）：27，36.

作者简介：

张晨宇（1992-），女，本科，助理工程师。研究方向：天气预报与气象灾害。