氣候變化對森林火災(zāi)的影響及預(yù)防對策的探討

邢曼曼

【摘 要】隨著全球氣候變暖，極端天氣氣候事件增多，我國森林火災(zāi)發(fā)生頻次和造成的損失都呈上升趨勢。本文從氣溫、降水、風(fēng)力和極端天氣氣候事件4個方面研究氣候變化對森林火災(zāi)的影響，分析森林火災(zāi)對氣候變化的反饋作用，研討了氣候繼續(xù)變暖背景下森林火災(zāi)的情勢，并提出針對性的預(yù)防對策。

【關(guān)鍵詞】氣候變化；森林火災(zāi)；預(yù)防對策

改革開放近40年來，我國經(jīng)濟建設(shè)突飛猛進，取得了舉世矚目的成就，但毋庸諱言，我國的經(jīng)濟發(fā)展在一定程度上是以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價的。黨的十八屆五中全會提出：“十三五”期間中國經(jīng)濟社會發(fā)展將確立“四個全面”戰(zhàn)略布局，形成“五位一體”總體布局，以創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享五大發(fā)展理念引領(lǐng)我國實現(xiàn)“兩個一百年”的奮斗目標?！笆濉币?guī)劃首次提出“綠色”的發(fā)展理念，把生態(tài)文明建設(shè)作為我國經(jīng)濟社會發(fā)展的要義。林業(yè)是綠色理念的重要組成部分，對保護生態(tài)環(huán)境、保持生態(tài)平衡具有十分重要意義。森林火災(zāi)具有很強的周期性、突發(fā)性和破壞性[1]。在諸多危害森林的因子中火災(zāi)是破壞性最大的一個因子[2]。據(jù)不完全統(tǒng)計，世界森林火災(zāi)平均每年發(fā)生約22萬起，過火林地面積達640多萬公頃。氣象與森林火災(zāi)的關(guān)系非常密切，全球氣候變化導(dǎo)致的全球增溫、干旱、極端高溫、夏季降水減少及與全球變化相關(guān)的厄爾尼諾、拉尼娜和南方濤動等現(xiàn)象使得森林火災(zāi)頻繁發(fā)生[3]。在全球氣候變暖背景下，森林可燃物含水量低，極易燃燒，加大森林火災(zāi)燃燒性，增加森林火災(zāi)的危險性，延長森林火災(zāi)發(fā)生時間[4]。因此，加強氣候變化對森林火災(zāi)影響的研究顯得尤為重要。

1 氣候變化對森林火災(zāi)的影響

全球氣候變化問題是人類面臨的規(guī)模最大、范圍最廣、影響最為深遠的挑戰(zhàn)之一[5]。氣候變化在導(dǎo)致全球氣溫升高的同時，對包括林業(yè)在內(nèi)的自然生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生深刻的影響。近百年來中國的氣候變化，主要是氣溫、降水及極端氣候事件的變化，加大了那些極端高溫干旱地區(qū)火災(zāi)頻發(fā)及發(fā)生重特大森林火災(zāi)的可能性[6]。引起森林火災(zāi)的氣象因子主要包括氣溫、降水和風(fēng)力。我國幅員遼闊，氣候特點不一，分布著不同的氣候帶，進而形成不同的植物帶，相應(yīng)的也形成了不同的林火發(fā)生區(qū)。根據(jù)各地氣候特點，形成了森林火災(zāi)日變化、季節(jié)變化和年際變化等，這些都明顯的受到當?shù)貧庀笠蜃拥闹萍s。

1.1 氣溫

據(jù)世界氣象組織研究，全球正在經(jīng)歷一次大的以氣候變暖為特征的氣候變化過程。從1860～2000年的140年間，全球平均溫度上升了大約0.6℃[7]。盡管由于研究選擇的區(qū)域、年限和資料樣本不同，氣溫上升速率統(tǒng)計結(jié)果有所不同，但全球氣候變暖的事實得到社會的公認，尤其是進入20世紀80年代中期以后氣溫升高幅度越來越大。氣溫升高對森林火災(zāi)的影響是多方面的，主要表現(xiàn)在：

（1）林火發(fā)生地理分布區(qū)擴大。氣候變暖使我國東部地區(qū)年平均氣溫的各級等溫線不同程度地較常年北移，東北、西北和青藏高原等地0℃等溫線范圍明顯縮小，導(dǎo)致我國東部森林植被帶的北移，尤其是北方的落葉林的面積減少很大。由于氣候變化的影響，使得林線、植被分布也產(chǎn)生相應(yīng)的改變，進行對可燃物的特性和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。氣溫升高導(dǎo)致氣候生長期明顯增長，森林群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使森林火險可能性增加，林火的發(fā)生有增加的趨勢，并且使林火發(fā)生地理分布區(qū)不斷擴大。

（2）溫度越高森林火災(zāi)發(fā)生的可能性越大。氣溫影響可燃物的著燃性，高溫還會促使火勢更加猛烈。隨著氣溫升高，森林中可燃物的水分蒸發(fā)和變干的速度加快，森林易燃可燃物積累多，森林火災(zāi)發(fā)生的可能性增大，火災(zāi)發(fā)生頻率增高。

（3）氣溫升高可使森林火險期提前和延長。森林火災(zāi)發(fā)生的次數(shù)和危害程度以春季最多，最嚴重，秋季次之。研究表明，氣候增溫主要發(fā)生在冬季和春季，日最低氣溫比日最高氣溫增幅更明顯，溫度日變化減少，中國北部冬春季最為明顯[8]。因此，隨著氣象條件的變化，可使森林火險期提前，火險期明顯延長。

1.2 降水

降水量是制約森林火災(zāi)發(fā)生的重要氣象因子。在氣候變暖的背景下，年降水量總體有變少的趨勢，但各地變化趨勢有所不同，甚至可能出現(xiàn)北方抗旱和南方防汛同樣十分嚴峻的情況。降水對森林火災(zāi)的影響十分直接。

（1）降水量偏多增加可燃物的含水量，則火災(zāi)不易發(fā)生，一般大雨過后，3～4天之內(nèi)不會出現(xiàn)火險。有效降水可緩解旱情，增加水分含量，降低林火危險程度，同時對撲火工作具有十分關(guān)鍵的作用。人工增雨作業(yè)在適宜的天氣條件上可適當增加降水量。

（2）降水量減少，無雨日較長，森林可燃物的含水量就會不斷下降，森林火災(zāi)發(fā)生的可能性和嚴重性隨之增大。研究認為，干濕氣候指數(shù)與火災(zāi)發(fā)生次數(shù)的年際變化有著較好的反相關(guān)關(guān)系[9]，即降水量較少的年份，火災(zāi)次數(shù)增多[10]。特別是長期干旱天氣可導(dǎo)致森林可燃物積累增多，防火期延長，森林可燃物干燥，森林燃燒可能性加大，林火發(fā)生頻率高，如：2010年我國共發(fā)生森林火災(zāi)7723起，受害森林面積4.57萬公頃，人員傷亡108人，損失嚴重。氣候預(yù)測我國的華北、西北、東北、黃淮等地區(qū)的氣候有變暖、變干的趨勢，易導(dǎo)致冬春連旱，春夏連旱，這對森林火災(zāi)的增加將構(gòu)成嚴重威脅。

1.3 風(fēng)

風(fēng)力的大小和風(fēng)向變化與森林火災(zāi)的發(fā)生關(guān)系尤為密切。

（1）風(fēng)能把植被吹干，降低可燃物水分，有助于燃燒，增加林火危險性。

（2）風(fēng)向和風(fēng)速是制約林火蔓延速度、林火強度、火災(zāi)面積和撲救難易程度的決定性因素。而且在火災(zāi)發(fā)生后，風(fēng)還能使火源得到充分的氧氣供應(yīng)，加速燃燒，同時使火花飛濺，影響火災(zāi)的形狀，延伸火災(zāi)的外形，擴大火災(zāi)面積，使地面火變?yōu)闃涔诨餥11]。另外，風(fēng)還能使死火復(fù)燃，使森林火災(zāi)的蔓延速度加快，由于風(fēng)向不易控制，可改變林火的蔓延方向，如果風(fēng)速加大，則會引發(fā)更嚴重的森林火災(zāi)，造成很大損失[12]。

（3）大興安嶺15年林區(qū)資料統(tǒng)計顯示，80%以上森林大火和特大火災(zāi)是在5級以上的大風(fēng)天氣條件下發(fā)生的。研究表明[13]，有利于著火但不助于蔓延時，風(fēng)速小于2級；火勢蔓延擴大時風(fēng)速大于等于2級；火勢迅速擴大時風(fēng)速大于5級，大風(fēng)起的作用至關(guān)重要。

1.4 極端天氣氣候事件

隨著氣候變化，中國極端天氣氣候事件的頻率和強度發(fā)生了明顯變化，常常出現(xiàn)“一邊是臺風(fēng)暴雨，一邊是高溫干旱”的極端天氣氣候事件。中國每年受干旱、洪澇和臺風(fēng)等氣象災(zāi)害影響的人口達幾億人次。極端天氣氣候事件增大了重大森林火災(zāi)的發(fā)生幾率。

厄爾尼諾現(xiàn)象引起的高溫和干旱天氣對中國森林火災(zāi)的影響很大[14]。極端高溫、干旱、夏季降水減少或分布不均等現(xiàn)象，也使得森林火災(zāi)頻繁發(fā)生。如1987年黑龍江省大興安嶺“5.6”特大森林火災(zāi)發(fā)生前，大興安嶺北部林區(qū)連續(xù)兩年少雨，已形成了一個少雨干旱中心，在這種高溫干燥的氣候條件下，森林地表和深層可燃物的含水率都降到最低限度，森林火險級居高不下。特大火災(zāi)就是在這樣的氣候背景和天氣形勢下發(fā)生的。2006年5月21日，陸續(xù)發(fā)生在黑龍江省嫩江縣嘎拉山、松嶺區(qū)砍都河和內(nèi)蒙古自治區(qū)牙克石市免渡河林區(qū)的三起特大雷擊森林火災(zāi)，至6月2日才全部撲滅。

2 氣候變化趨勢分析

2.1 森林火災(zāi)對氣候的反饋

氣候變化通過對森林植被和可燃物類型與載量的影響來改變林火行為。同時，森林燃燒產(chǎn)生的溫室氣體又對氣候變化產(chǎn)生反饋作用。森林火災(zāi)對大氣中的溫室氣體和氣溶膠的增加有顯著影響。森林火災(zāi)的發(fā)生直接導(dǎo)致大氣中氧氣和二氧化碳的比例改變，二氧化碳氣體相對增多和溫室效應(yīng)增強，引起森林小氣候的變化，使林區(qū)局部地區(qū)溫差增大，水分蒸發(fā)增加，溫度降低，無霜期縮短。森林火災(zāi)后，植被如不及時恢復(fù)，還會引起山洪暴發(fā)、山體滑坡、地下水位降低等自然災(zāi)害的發(fā)生。

2.2 未來氣候變化對森林火災(zāi)的影響

當前，以氣候變暖為主要特征的氣候變化已經(jīng)對林火動態(tài)產(chǎn)生重要影響，全球大部分地區(qū)林火發(fā)生頻率增大，林火強度增強；在預(yù)期繼續(xù)變暖的氣候背景下，未來林火情勢會更加嚴峻[15]。中國科學(xué)家利用全球氣候模式，參考IPCC給出的未來溫室氣體排放量和濃度，對中國未來氣候變化趨勢預(yù)估結(jié)果表明，到2l世紀末，全球地面平均溫度還將上升1.4～5.8℃。其中北方增暖大于南方，冬春季增暖大于夏秋季，極端天氣氣候事件發(fā)生的頻率加大，由此來看，未來的森林火災(zāi)形勢不容樂觀。隨著全球氣候異常加劇，未來的森林火災(zāi)分布范圍以及發(fā)生頻率和強度都會加強，極端天氣氣候事件多發(fā)、重發(fā)有引發(fā)重大森林火災(zāi)的可能。同一林區(qū)反復(fù)發(fā)生森林火災(zāi)，必然導(dǎo)致植物群落組成發(fā)生變化，會向旱生群落方向發(fā)展[16]。

3 預(yù)防對策探討

（1）氣候變化通過影響林區(qū)天氣和可燃物來影響林火動態(tài)。中國的氣候長期變暖變干趨勢與全球一致，以冬季和西北、華北、東北最為明顯，易導(dǎo)致冬春連旱，春夏連旱，對森林火災(zāi)的增加將構(gòu)成嚴重威脅，需引起高度關(guān)注。為了有效預(yù)防森林大火的發(fā)生，應(yīng)從林火發(fā)生機理和氣候變化相關(guān)性分析等方面深入開展研究。

（2）大面積、高強度的森林大火通常是在氣候異?；蛱厥獾奶鞖庀到y(tǒng)造成高溫、低濕伴有大風(fēng)的天氣情況下發(fā)生的。在全球氣候變化的大背景下，我國的森林火災(zāi)危害呈上升趨勢。了解當?shù)亓謪^(qū)氣候變化機制，重視氣候變化對森林火災(zāi)的影響，加強森林火災(zāi)氣象等級研究，依據(jù)氣候變化與森林火災(zāi)的關(guān)系，劃分森林火災(zāi)氣象等級，在火災(zāi)多發(fā)期發(fā)布天氣預(yù)報時，同時發(fā)布森林火險氣象等級預(yù)報。

（3）降水量越大，連續(xù)降水日數(shù)越多，森林火險等級越低。較大的林火絕大多數(shù)是由自然降水或人工增雨作業(yè)增加降水量以后被撲滅的。要充分認識到人工增雨在森林防火中的重要作用，積極開展森林防火人工增雨作業(yè)，努力降低森林火險等級，增加森林地表水，支持森林火災(zāi)撲救。

（4）調(diào)控森林可燃物。有計劃地將林地中或與林地連成一片的枯枝、雜草、灌木等森林可燃物進行清除，降低地表可燃物載量，減少森林火災(zāi)的發(fā)生幾率，控制地表火向樹冠火的轉(zhuǎn)化。

（5）布設(shè)防雷設(shè)施，避免雷擊起火。森林由于區(qū)域遼闊，要綜合分析林區(qū)雷電活動的規(guī)律，找出發(fā)生雷電易發(fā)區(qū)域和重點部位，加強防雷設(shè)計，以有限的防雷裝置，取得有效的防護效果。

【參考文獻】

[1]王廣玉.氣象與森林火災(zāi)[J].甘肅林業(yè)，2006（6）：35.

[2]舒立福，田曉瑞，寇曉軍.林火研究綜述（I）——研究熱點與進展[J].世界林業(yè)研究，2003，16（3）：37-40.

[3]Viegas D X， Bovio G， Ferreira A， et al. Comparative study of various methods of fire danger evaluation in southern Europe[J]. International Journal of Wild land Fire， 2000，9（4）：235-246.

[4]田曉瑞，王明玉，舒立福.全球變化背景下的我國林火發(fā)生趨勢及預(yù)防對策[J].森林防火，2003（3）：32-34.

[5]胡鞍鋼，管清友.應(yīng)對全球氣候變化：中國的貢獻[J].當代亞太，2006（4）：7-25.

[6]趙鳳君，舒立福.氣候異常對森林火災(zāi)發(fā)生的影響研究[J].森林防火，2007（1）：21-23.

[7]Houghton J.全球變暖[M].戴曉蘇，石廣玉，董敏，等譯.北京：氣象出版社，2001.

[8]王明玉，舒立福，王景升，等.西藏東南部森林可燃物特點及氣候變化對森林火災(zāi)的影響[J].火災(zāi)科學(xué)，2007，16（1）：15-20.

[9]趙玲，李樹嶺，宋慶利.干濕氣候變化對森林火災(zāi)的影響[J].內(nèi)蒙古氣象，20O4（1）：33-35.

[10]梁瀛，雍宏，努爾古麗.新疆北疆林區(qū)森林火災(zāi)與氣象因子的相關(guān)性分析[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，48（3）：539-543.

[11]萬里鵬，梁繼國.大興安嶺森林火災(zāi)的氣候背景[J].森林防火，1996（2）：18-20.

[12]李麗琴，牛樹奎.中國氣候變化與森林火災(zāi)發(fā)生的關(guān)系[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（22）：11993-l1994.

[13]金可參.林火管理知識問答[M].哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1990：50-53.

[14]田曉瑞，舒立福，阿力甫江.林火研究綜述（Ⅲ）-ENSO對森林火災(zāi)的影響[J].世界林業(yè)研究，2003，16（5）：22-25.

[15]趙鳳君，王明玉，舒立福，等.氣候變化對林火動態(tài)的影響研究進展[J].氣候變化研究進展，2009，5（1）：50-55.

[16]舒立福.森林可燃物可持續(xù)管理技術(shù)研究[J].火災(zāi)科學(xué)，2000，9（2）：23-41.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]