河北豐寧地區(qū)雷擊森林火災(zāi)防護研究

史洋

雷擊森林火災(zāi)是帶電云塊向林區(qū)放電擊中某一目標導(dǎo)致引起森林火災(zāi)的自然氣象災(zāi)害現(xiàn)象。本文針對豐寧地區(qū)雷擊森林火災(zāi)進行預(yù)防與研究，針對雷擊森林火災(zāi)提出六項措施，分析了其原理、具體方法和作業(yè)難點。

雷擊造成的火災(zāi)是林業(yè)的最主要災(zāi)害之一，根據(jù)美國林區(qū)森林累計火災(zāi)統(tǒng)計分析表明，每9次雷擊就回產(chǎn)生1次雷擊森林火災(zāi)，全球各地雷擊引起森林火災(zāi)總次數(shù)10%左右，每年約兩萬次。雷擊導(dǎo)致的森林火災(zāi)，通常發(fā)生在人跡罕至的地區(qū)，一旦釀成火災(zāi)后很難及時的發(fā)現(xiàn)，易造成大面積火災(zāi)且常規(guī)的防火措施無法減少雷擊火災(zāi)次數(shù)。

豐寧滿族自治縣地處燕山北麓和內(nèi)蒙古高原南緣，屬于中溫帶辦濕潤半干旱大陸性季風型高原山地氣候，地勢由東南向西北呈階梯狀增高，豐寧有繁盛的林木資源。林地面積674萬畝，占河北省有林地面積20.5%，森林覆蓋率51.4%， 主要林木樹種有樺、柞、椴、榆和黑松、油松等。根據(jù)《雷擊引起森林火災(zāi)的研究》可知，雷擊火引燃森林形成森林火災(zāi)必須的三個條件（1）要有接地閃；（2）干燥的樹木；（3）有利于火災(zāi)蔓延的條件。豐寧本地森林里松樹、樺樹的樹枝樹皮、雜草吸水力強但蒸發(fā)速度非?？?，其中雜草含水能力最小，燃點最低，是森林火災(zāi)的最主要的引火燃燒物。按照雜草含水率分五等級，對于雜草含水率在20%的林區(qū)一定要加強巡護、禁止一切用火并注意雷擊火。

豐寧的雷暴日是45天屬于高雷區(qū)，近年來森林火災(zāi)事故頻發(fā)造成的損失巨大，下面結(jié)合本地林業(yè)特點對豐寧雷擊森林火災(zāi)防護方法進行闡述。

1 預(yù)測預(yù)報森林火險天氣

由本地氣象局觀測雷雨云資料和雷電參數(shù)資料結(jié)合氣壓、風向、空氣濕度等氣象要素對森林火險等級預(yù)報進行綜合分析，做出森林草原防火氣象專報，并通知防火辦等相關(guān)部門使林區(qū)采取有效措施預(yù)防雷擊森林火災(zāi)發(fā)生，并做好撲救準備。

2 利用遙感實時監(jiān)測雷擊森林火災(zāi)

通過京津冀森林火災(zāi)遙感監(jiān)測與精細化火險等級預(yù)報預(yù)警平臺觀測熱源，氣象觀測站安裝有閃電定位儀，通過各方位閃電定位儀測定閃電的強度、方位、正負閃等要素。結(jié)合閃電定位系統(tǒng)與遙感平臺對雷擊火災(zāi)發(fā)生的位置、時間、面積、強度提供技術(shù)指標和決策服務(wù)，為撲救雷擊森林火災(zāi)提供及時的服務(wù)。

3 安裝預(yù)防性接閃裝置

由于豐寧地區(qū)分壩下、接壩、壩上三個地貌單元。壩上地區(qū)地勢平坦天高地闊，不適合安裝預(yù)防性接閃裝置，但壩下群山綿亙，河谷縱橫，接壩峰高谷深，林木茂盛在適合的地方可以安裝預(yù)防性接閃裝置。根據(jù)林區(qū)地形資料，雷擊資料林區(qū)雷電主導(dǎo)方向和土壤的電阻率評估，可在林區(qū)制高點或區(qū)域內(nèi)突出高點安裝接閃針、接閃線、接閃網(wǎng)。通過阻燃穿管引下線和良好的接地裝置將雷電引入大地，從而防止或減少雷電對樹木的破壞。此裝置有效、節(jié)約、簡單但由于接閃器的高度很有限，所以保護范圍較小，對防雷裝置如何設(shè)計布局要求很高。

4 人工影響天氣對森林雷電火災(zāi)防護對策

在雷擊森林火災(zāi)前后，利用氣象部門人工影響天氣進行增雨消雷作業(yè)，原理是通過人工增雨火箭發(fā)射增雨火箭彈或飛機播撒碘化銀催化劑進行人工增雨。首先人工增雨可以增加林區(qū)空氣土壤濕度，雨水受熱蒸發(fā)帶走大量大熱，減少雷擊引起的火災(zāi)，阻斷火勢蔓延，但此種方法難點就是成本較高。

豐寧縣政府高度重視人工影響天氣的作用，豐寧縣氣象局現(xiàn)有10臺增雨火箭發(fā)射器，五座固定人影基地，儲彈量充足，如突發(fā)雷擊森林火災(zāi)可迅速做出反應(yīng)，會同唐山機場增雨飛機播撒碘化銀催化劑并同時可協(xié)周圍縣區(qū)進行聯(lián)合增雨，以達到增大雨量，覆蓋火場、防止或減少雷擊火災(zāi)所造成的損失。

人工影響天氣不僅可以在發(fā)生雷擊森林火災(zāi)后實施增雨作業(yè)為撲滅森林火災(zāi)提供保障，而且在森林火險等級較高的時候，配合森林防火各相關(guān)部門實施人工降雨作業(yè)防患于未然，以達到預(yù)防森林火災(zāi)的目的。

5 現(xiàn)場檢測氣象要素預(yù)判火災(zāi)趨勢

豐寧氣象局擁有車載應(yīng)急氣象裝置，可迅速到達火場對現(xiàn)場的風速風向、雨量、溫度等氣象要素進行實時觀測。對現(xiàn)場的火勢蔓延速度、方向進行判斷預(yù)估，有效的避免人力物力的浪費，對撲救工作起到很好的服務(wù)作用。當平均風力達到4級或以上時危險性增大，而且風還能讓助燃的氧氣流通并使林場中水汽蒸發(fā)加快，更利于森林火災(zāi)的蔓延，所以在森林火災(zāi)中對風的現(xiàn)場監(jiān)測十分重要。

6 其他防止或減少雷擊森林火災(zāi)的方法

例如美國、法國、日本等國家對此方面研究開展的很早，通過人工引雷火箭進行消雷作業(yè)，原理是運用發(fā)射拖有細長導(dǎo)線的小型火箭來觸發(fā)閃電以達到消減雷目的；還有消雷器防雷裝置，原理是運用消雷器控制上行雷的形成條件從而達到對雷電的消減作用；還可以通過飛機向云層播撒凍結(jié)核或者金屬箔絲，起到人工抑制雷電云的作用。但這幾種類似方法技術(shù)還不成熟且成效不明顯尚未投入大規(guī)模使用。

雷擊森林火災(zāi)具有分散性、突發(fā)性以及巨大的破壞性，而且常發(fā)生在人跡罕至的地區(qū)使撲火難度加大，而且破壞林分結(jié)構(gòu)和森林環(huán)境，造成氣候失調(diào)，水土流失，河流淤塞，洪水泛濫或水源枯竭。因此我們更應(yīng)該加大對林區(qū)的防雷措施和雷電防護科學(xué)與技術(shù)研究，早日將其運用在防止或減少雷擊森林火災(zāi)的事業(yè)上。