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【防火科普】雷击火频袭!大兴安岭为何夏季多发雷击火?

发布时间:2022-06-13 19:56  作者:大兴安岭  来源:大兴安岭旅游网  热度:63℃

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雷击火是由雷击做为火源的森林草原火灾燃烧现象。按照燃烧三要素理论,雷击火的发生除必须有雷击做为火源外,还必须有可燃物和充足的氧气,三者缺一不可。可燃物水分含量越低,雷击火燃烧越剧烈;风速越大,氧气越充足,雷击火蔓延越快。图1 燃烧三要素
雷击火主要发生在人烟稀少、交通不便的边远原始林区,很难做到及时发现和及时扑救,一旦着火,往往造成严重的损失。我国是雷击火多发的国家,主要分布在三个区域,黑龙江大兴安岭和内蒙古大兴安岭、新疆阿尔泰林区、西南横断山区,其中大兴安岭是雷击火生最多的区域。
雷击火发生的条件
雷击为雷击火的发生提供了火源条件,但雷击后是否能够发生森林火灾还要看季节、可燃物和天气条件是否具备。
(1)季节
一般来说,雷击火多发生在一年中干湿交替的季节,多为森林防火期的后期、雨季到来的前期。此时森林中不仅有大量的枯死可燃物,也有雷阵雨的出现。在生长季节,即使雷击密度很大,由于森林中湿度很大,也不可能发生火灾。近些年来大兴安岭雷击火主要发生在夏季,6月是雷击火发生的高峰期。
(2)可燃物条件
地表枯死可燃物载量越大,发生雷击火的危险性越大。地表枯死可燃物中的枯枝落叶和枯草是森林中的易燃可燃物,其含水率随空气湿度含水率变化非常快,能在雨后很短的时间内降至30%以下。可燃物含水率越低,被引燃的概率越高。
(3)天气条件
一是要有积雨云存在,才有产生雷击的可能;二是要有一定数量的降雨,增加大气的导电性,引起云地闪电;三是降雨量较小,对地表可燃物含水率影响不大,雨后很快晴天,使细小可燃物快速干燥。因此,雷击火多发生在雷阵雨雨区的边缘地带,雨区的中心地带不易发生雷击火,因为降水量较大,即使雷击引燃森林可燃物,也不能蔓延成灾。出现干雷暴天气时,有80%可能性容易发生雷击火,因为干雷暴降水量小,地表枯死可燃物含水率变化较小,容易被引燃。
大兴安岭夏季雷击火多发原因分析
大兴安岭受大气环流季风影响,有非常明显的季节变化,冬季漫长、严寒而干燥,属非火险期;春秋季天气条件变化剧烈,常出现高温、低湿和大风天气,是火灾易发的季节;夏季温差变化大、降水量集中,虽历史上较少发生森林火灾,但受气候变化影响,近年来气温较常年同期偏高、降水偏少、干雷暴活动频繁,已成为林火的又一个高发期。
为更好地分析大兴安岭林区雷击火发生规律,对1966年-2021年的雷击火时间分布进行了研究。图2 1966-2021年大兴安岭雷击火发生趋势
图2中,横轴是年份,1966-2021年;纵轴数字从1至365,把一年中的每一天按1月1日至12月31日的顺序依次排列。图的最右侧数字分别表示不同的时间点,3月15日,6月15日,9月15日,11月15日,两个数值之间即为春季防火期、夏季防火期和秋季防火期。图中的红点,表示一次雷击火灾。
由图2可看出,大约以2000年为界,1966-1999年,春季防火期和秋季防火期之间有非常明显的间隔期;但2000年以后,大量雷击火的发生将间隔期几乎填满。研究结果表明,2000年后大兴安岭林区夏季雷击火呈明显增多趋势,且发生了多起重特大森林火灾,如2002年7月28日大兴安岭北部原始林区发生特大雷击火灾,过火面积16493公顷,其中森林面积13808公顷,雷击火多点爆发,火场范围包括北部原始林区管护局、根河、金河、阿龙山、满归、莫尔道嘎等林业局,16000多名武警森林部队官兵和林业职工连续奋战23昼夜,8月19日上午,这场大火才终于被全部扑灭。该区域珍贵的偃松林遭到毁灭性破坏,20年后仍未见恢复(图3)。图3 2002年“7·28”大兴安岭特大雷击火
(2021年5月拍摄)
大兴安岭地处高纬度区域,处于冷暖气团交替的东亚季风区。每年的5-8月,来自贝加尔湖和蒙古的冷风在岭顶通过,由于水气不足,局部地区的雷阵雨和干打雷不下雨的雷暴经常出现。因而在站杆(枯立木),病腐木较多的地方以及沟塘草甸等,只要具备了易燃条件,又易落雷的地方,均造成雷击火。
雷击火的多少,与降水量有直接关系。据塔河、新林和漠河三个气象站的资料统计,1979年1-6月份降水量为144毫米,雷击火占同期林火的6%,1978年1-6月份降水为96毫米,雷击火占同期林火的17%。由此可见,降水量少于常年,雷击火就多,降水量多于常年,雷击火就少。
据统计,在2002、2005、2010这三个年份当中,雷击火发生的次数显著增加,都超过了30次,且这些年份都出现了极端异常的天气,如干旱、干雷暴多发、大风、高温等。
2000年-2010年中,大兴安岭地区发生重旱以上级别极端天气的几率明显增大,几乎每3年中就出现至少1次重旱,并且出现的强度显著加大。例如,在2000年该区域发生了极为严重的春夏季连旱,这次重旱期间的地表温度远高于以往、植被环境非常干燥,长时间的不利环境导致干雷暴在该年份发生次数远远超过以往,相应雷击火灾发生的次数以及林火过火面积也是最多的年份。
2002年7月中旬至8月中旬,内蒙古大兴安岭北部原始林区降水量仅为13mm,比历年同期减少8成;平均气温比历年同期偏高2℃,最高气温达33.7℃,突破历年同期最高值,同期干雷暴活动频繁,最终导致北部原始林区“7·28”大兴安岭特大雷击火灾。2010年6月,大气环流异常,致使气温高,降水少,最高气温高达40.5℃,地面最高温度高达70.9℃,都创造了大兴安岭地区的历史极值。
这种极端的气象条件,导致2010年6月27日呼中林业局因雷击相继引发特大森林火灾3起、重大森林火灾7起,过火总面积1.34万公顷,投入扑火总兵力2.55万人,给国家森林资源造成重大损失。
原标题:《【防火科普】雷击火频袭!大兴安岭为何夏季多发雷击火?》

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