第5講 森林燃燒環(huán)的五要素

第5講森林燃燒環(huán)的五要素森林燃燒環(huán)五要素：氣侯區(qū)、森林可燃物類型、火源條件、火環(huán)境、火行為。森林燃燒環(huán)五要素：一、氣侯區(qū)二、森林可燃物類型三、火源條件四、火環(huán)境五、火行為一、氣候區(qū)(一)氣侯定義氣候是指某地區(qū)多年綜合的天氣狀況。一個地區(qū)的氣侯狀況是指在一段較長時間內(nèi)（如30年或更長的時間尺度），表現(xiàn)出來的冷、暖、干、濕等氣候要素的趨勢和特點，既包括一般或平均情況，又包括極端情況。氣候條件對森林火災的影響：（1）氣候決定特定地區(qū)的火災季節(jié)長度和周期。（2）氣候決定特定地區(qū)的可燃物狀況（森林、草原等）（3）氣候決定特定地區(qū)的森林火災的嚴重程度。一般來說，根據(jù)太陽輻射量和海拔高度將世界氣侯分為低緯度氣候、中緯度氣候、高緯度氣候三個大氣候區(qū)。各區(qū)又根據(jù)地理環(huán)境的不同分為若干個氣候型。不同的氣候區(qū)和氣候型各有不同的發(fā)生森林火災的條件和特點。赤道多雨氣候型，一年中降水分布均勻，基本無森林火災。我國南部副熱帶季風氣候型，冬春常發(fā)生森林火災。我國北部溫帶季風氣候型，春季常發(fā)生火災。二、森林可燃物類型我國根據(jù)植物群落劃分的7種可燃物類型：1.坡地落葉松林；2.草地落葉松林；3.樟子松林；4.樺木林；5.次生柞木林；6.溝塘草甸；7.采伐跡地三、火源條件（1）火源概念及種類火源是森林燃燒的三個要素之一，是引起森林火災的主導因素?；鹪炊x：凡是來自于森林外界，能夠為林火發(fā)生提供最低能源的現(xiàn)象和行為的熱源統(tǒng)稱為火源?；鹪纯煞譃閮纱箢悾禾烊换鹪春腿藶榛鹪?。天然火源天然火源是自然界中能引起森林火災的自然現(xiàn)象，如雷擊、火山爆發(fā)、隕石墜落、滾石火花、泥炭自燃等。天然火源中最常見的是雷擊火源。雷擊引起的森林火災稱為雷擊火。美國平均每年有1萬~1.5萬次雷擊火，占總火災次數(shù)的9%。其中落基山脈地區(qū)高達64%，西部山區(qū)約占68%。加拿大的雷擊火占全國總森林火災次數(shù)的30%。俄羅斯的雷擊火占全國總森林火災次數(shù)的10%我國全國平均雷擊火發(fā)生次數(shù)占的比例相對較小，大約在1%。分布差異：主要發(fā)生在黑龍江的大興安嶺（占火災總數(shù)的38%）、內(nèi)蒙古的呼倫貝爾盟(18%)和新疆的阿爾泰山地區(qū)。時間差異：大興安嶺南部6、7月發(fā)生雷擊火，北部林區(qū)主要發(fā)生在6月。緯度愈高，雷擊火也愈多。人為火源根據(jù)世界各國火災資料統(tǒng)計，人為火占火災總次數(shù)的90%以上。中國占99%，美國占91.3%。人為火源包括四大類：生產(chǎn)性用火生活用火外來火源故意縱火生產(chǎn)性用火林業(yè)生產(chǎn)性用火：火燒防火線、火燒清理采伐剩余物、火燒溝塘草甸、林內(nèi)計劃燒除、煉山、使用割灌機清林作業(yè)等。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性用火：主要包括燒墾、燒荒、燒田埂、燒秸桿、燒灰積肥等。牧業(yè)生產(chǎn)性用火：火燒牧場。放牧用火燒飯，取暖等。其它活動：狩獵、燒炭、林區(qū)冶煉等生活用火主要因日常生活中疏忽大意造成。野外吸煙、迷信燒紙、烤火、燒飯、驅(qū)蚊蟲、煙囪跑火、小孩玩火等。法國占31.2%，美國占27.9%，意大利占18.7%外來火源由于境外火災而燒入我國境內(nèi)的火稱外來火。我國東北的黑龍江與俄羅斯、吉林與朝鮮、內(nèi)蒙古與蒙古等都有較長的邊境線，每年都有很多外來火燒入我國境內(nèi)。故意縱火有些人為了達到某些目的而故意引發(fā)森林火災。例如，在西方國家有的人為了找工作故意縱火（在有些西方國家，撲火隊員是臨時雇傭的，且工資等待遇很高）；對社會不滿者或?qū)ι謸碛姓卟粷M而采用放火進行報復。美國占30%，意大利占54%，我國占0.2%~0.3%。四、火環(huán)境（2）地形--不僅影響林火的發(fā)生發(fā)展，而且直接影響林火的蔓延和林火的強度五林火行為一、林火行為及其火行為指標3.能量釋放--可燃物的發(fā)熱量與含水率成反比7.森林火災的種類D依據(jù)火強度和火焰高度劃分2)森林火災分類系統(tǒng)C樹冠火過渡類型--從地表火向樹冠火和樹干火發(fā)展高能量火--區(qū)分高能量火和一般火不同能量的森林火災高能量火的特性三、影響火行為的因素本章小結(jié)1.森林燃燒環(huán)包括哪五個要素?2.氣候條件對森林火災的影響包括哪三個方面?3.我國根據(jù)植物群落劃分的7種可燃物類型?4.火源的定義？火源可分為哪兩大類？5.人為火源主要包括哪四類？6.火環(huán)境包括哪些要素？7.林火行為的定義？8.林火行為的6項指標？火環(huán)境是指除可燃物和火源外的其它影響著火、蔓延和能量釋放等所有因素的總和。75％以上不會發(fā)生火災55－75％可能發(fā)生火災<55%容易發(fā)生火災<30%可能發(fā)生特大火災1.風能帶走蒸發(fā)的水汽，使可燃物干燥2.風能加速氧氣的供給，使燃燒加強3.風能加強火場熱輻射，引起飛火4.風向和風速直接影響火蔓延的方向和速度。（1)線速度：火頭在一定時間內(nèi)推進的直線距離。m/S或Km/h表示。（1）圓形：剛發(fā)生的火，地形平坦、無風條件下；（2）橢圓形：有風；（3）扇形：山地條件下，火向山上發(fā)展（有30－400之間不穩(wěn)定風的變化）；（4）凹形：在雞爪地形條件下，火向山脊蔓延快，向山谷蔓延緩慢；（5）T形：開始火向一個方向發(fā)展，隨后冷鋒過境風向轉(zhuǎn)變形成900角。（1）風：直接影響火蔓延的速度和方向（2）地形：蔓延速度取決于坡度大小。(3)可燃物密實度：可燃物密實度愈小，愈易蔓延。(4)可燃物含水率：I＝0.007HWR；I――火強度（KW/m）H――有效可燃物發(fā)熱量（J/g）W――有效可燃物負荷量(T/ha)R――蔓延速度(m/min)火持續(xù)半小時，溫度達49℃，針葉死亡；火持續(xù)2分鐘，溫度達60℃，針葉死亡；溫度達62℃，針葉立即死亡A．火鋒持續(xù)時間：S=D/r;S――火持續(xù)時間（h）；D――火縱深度(m)R――火蔓延速度(m/min)死亡林木：0－5％0級6－20％1級21－40％2級41－60％3級61－80％4級81－100％5級按蔓延速度、火強度和火焰高度可分為10類由低能量火轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣芰炕?，有許多明顯特征1.火頭前方飛火數(shù)量明顯驟增；2.對流煙柱翻滾；3.迅速向高空發(fā)展，由二維向三維火發(fā)展；4.火蔓延速度加快，火強度明顯增加。促使低能量火轉(zhuǎn)為高能量火的原因：1．可燃物類型發(fā)生變化；2.可燃物數(shù)量驟增；3.火進入有利于火發(fā)展的地形；4.天氣條件發(fā)生顯著變化，如：突然增溫，相對溫度迅速下降；5.火進入午后12－18時，天氣條件突然變的有利于火的發(fā)展；6.突發(fā)大風。（1）對流柱的特點a、形成飛火b、高度和強度:地面火長100m，對流煙柱可達千米，煙柱高為火線長度的10倍。C、渦流產(chǎn)生飛火的原因：（1）地面強風作用，將燃著的樹枝、鳥巢、枝椏等刮離火場。在火頭強風形成新的火源；（2）

火場的渦旋對流柱可將可燃物帶到高空；（3）由火旋風將對流柱將燃燒物帶到火頭前方。（1）．火旋風的特征：a、直徑大小不一，從幾cm到100－200m；b、平地、山地均可發(fā)生；c、風速在0－17m/s均可發(fā)生；d、上升速度可高達80km/h，水平移動速度可達40km/h；e、轉(zhuǎn)速，據(jù)美國人實驗可高達23000－24000轉(zhuǎn)/min。（2）.火旋風產(chǎn)生的原因：a、主要是地面受熱不均所造成；b、兩火相遇速度不同；c、火鋒遇到濕冷森林和冰湖也可形成火旋風；