森林火灾与哪些气象因素有关

程 亮 刘东华 梅 娜

森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害，是森林最主要的风险源。中国是森林火灾频发的国家，平均每年发生森林火灾1.2万余次，占世界的6%左右；平均每年受灾森林面积82万平方公里，占森林面积的0.83%，位于世界前列。按照过火面积的大小和伤亡人数，我国现行标准把森林火灾分为一般森林火灾、较大森林火灾、重大森林火灾和特别重大森林火灾四个等级。

森林火灾的发生与气候变化和气象因素密切相关。

在气候变化背景下影响森林火灾的发生机制是复杂多样的，是气象条件、植被类型和人为干扰等多种因素相互影响作用的结果。近年来，气候变化导致雷击的发生次数和频率显著增加。在美国，雷击频率的增加使得着火点数量增加了约40%，阿拉斯加地区随着气候变暖由雷击火源导致的火干扰明显增加，并因此而导致该地区林火灾害发生数量和着火面积的增加。全球变暖还会导致极端气候事件发生的频率和强度增大，使得许多森林植被在适应新环境的过程中死亡和受损，从而导致森林可燃物的分布格局和特性做出相应的改变；而降水和气温的年际波动，进一步影响林火的发生与分布。气候变暖还会通过影响可燃物的燃点、热值和挥发油含量等来影响森林的易燃性和燃烧性。干旱导致植物体内挥发油含量和油脂含量增加，提高可燃物的易燃性。国外有研究者对在干旱胁迫条件下的苏格兰松进行研究发现，其挥发油含量和树脂含量比正常分别增加了39%和32%，大大增加了易燃性和燃烧性。近年来在全球气候变暖的大背景影响下，我国西南地区和东北地区升温幅度较大，导致可燃物更加易燃，且可燃物载量大大增多。

很多研究成果揭示，降水和干旱、气温和地温、风向和风速是对林火的发生发展和灭火救援有着重要影响的三个关键气象因素。在一般情况下，降水量小、林区干旱、相对湿度小、温度偏高、风速增大时导致地被可燃物蒸发量增大，使得火险程度升高，容易发生森林火灾，并演变成为森林大火，引发重大森林火灾。

降水对森林火灾的影响十分直接。降水量是制约森林火灾发生的重要气象因子，降水量大小及降水后干旱时间是决定森林火险等级的关键因素。有研究表明，干湿气候指数与火灾发生次数的年际变化有着较好的反相关系，即降水量较少的年份，火灾次数增多。降水能直接影响可燃物的含水率，降水量、干旱程度及无雨日数的长短对森林火灾起着重要作用。降水量偏多会增加可燃物的含水量，如果一个地区的年降水量超过1500毫米，且分布均匀，一般不会发生森林火灾或很少发生。在一轮强降雨天气过后的三至四天之内一般不会出现火险，有效降水可缓解旱情，增加水分含量，降低林火危险程度，同时对扑火工作具有十分关键的作用。人工增雨作业在适宜的天气条件下能适当增加降水量。反之，降水量减少，无雨日较长，干旱持续时间长，森林可燃物的含水量就会不断下降，森林火灾发生的可能性和严重性随之增加；特别是长期干旱天气可导致森林可燃物积累增多，防火期延长，森林可燃物干燥，森林燃烧可能性加大，林火发生频率高。例如：自1985年起，东北林区连续两年干旱少雨，漠河、阿木尔、塔河等地每年降水量以120毫米左右的速度缩减。1986年漠河和阿木尔等地的降水量都小于5毫米，比历年同期减少近四成，1987年大兴安岭特大森林火灾就是在上述地区降水量持续减少的条件下发生的。

世界气象组织（WMO）表示，全球正在经历一次大的气候变暖过程，近140年间，全球平均温度上升了0.6℃左右，特别是进入20世纪80年代中期后温度的升幅正在变大。温度升高对森林火灾的影响是全方位的：气候变暖使我国东部地区年平均气温较常年升高，东北、西北和青藏高原等地0℃等温线范围显著缩小，导致我国东部森林植被带北移，特别是我国北方的落叶林面积大幅减少；气候变化对林区可燃物的结构及特性会造成重大影响，气温升高进而导致森林的气候生长期明显增长，森林群落结构发生变化，加大了森林火险的可能性，林火发生增加了隐患，林火发生地理分布区域不断扩大。温度越高森林火灾发生的可能性越大，气温影响可燃物的着燃性，高温还会促使火势更加猛烈。随着气温升高，森林中可燃物的水分蒸发和变干的速度加快，森林易燃可燃物积累增多，森林火灾发生的可能性增大，火灾发生频率增高。气温升高可使森林火险期提前和延长，我国森林火灾发生的次数和危害程度以冬春季最多、最严重；分析我国森林火灾中人员数据，冬春季为我国森林火灾的高发季节，春季和冬季森林火灾的伤亡人数分别占总数的54%和37%，其中，2月份和3月份的重伤和死亡人数占总数的一半以上。有研究表明，气候增温主要发生在冬季和春季，日最低气温比日最高气温增幅更明显，温度日变化减小，我国北部冬春季最为明显。因此，气象条件的变化，可使森林火险期提前，火险期明显延长。

风力的大小和风向变化与森林火灾的发生关系尤为密切。风能把植被吹干，降低可燃物水分，有助于燃烧，增加林火危险性。风向和风速是制约林火蔓延速度、林火强度、火灾面积和扑救难易程度的决定性因素。在火灾发生后，风能使火源得到充分的氧气供应，加速燃烧，并使火花飞溅，影响火灾的形状，延展火灾的外延，扩大过火面积，使地面火变为树冠火。另外，风能使死火复燃，使森林火灾的蔓延速度加快；由于风向不易控制，可改变林火的蔓延方向。如果风速加大，则会引发更严重的森林火灾，造成很大损失和人员伤亡。分析大兴安岭多年林区资料，80%以上森林大火和特大火灾是在5级以上的大风天气条件下发生的。研究发现，风速小于2级时，有利于着火，但不助于蔓延；风速大于等于2级时，火势蔓延扩大；风速大于5级时，火势迅速扩大，大风起的作用至关重要。

综上所述，气候变化和气象因子在森林火灾发生、发展、消亡的过程中始终起着重要作用。我国森林防火工作在今后的一段时期应该充分了解掌握各地林区气候变化机制，重视气候变化对森林火灾的影响，加强高影响森林火灾气象因素研究，依据气候变化与森林火灾的关系，合理划分森林火灾气象等级；同时，也要有针对性地开展不同时域、地域的森林火灾的预防和扑救工作，力求最大限度地保障人民生命安全，减少人员伤亡，并且根据气象因素的变化，在火灾多发期发布天气预报，进行灾前防范，预防火灾发生时风速和温度等气象因素的变化引起火势的进一步蔓延。要充分认识到人工增雨在森林防火中的重要作用，积极开展森林防火人工增雨作业，努力降低森林火险等级，增加森林地表水，支援森林火灾预防和扑救。