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国外森林火险天预测预报方法探析

黄宝华;孙治军;史淑一;马玉强

【摘要】林火是国际减灾战略的一项重要工作,也是生物多样性、全球气候变化和

全球可持续发展的重要组成部分,森林火灾是对森林健康影响最大的自然因素之一.

阐述了当前林业发达国家美国、加拿大、欧洲等国的森林火险天气预报预测模型,

分析他们的特点,为我国林火预报预测模型的建立提供借鉴.

【期刊名称】《哈尔滨师范大学自然科学学报》

【年(卷),期】2012(028)006

【总页数】5页(P83-87)

【关键词】Angstrom指数;FMI;Nesterov指数;WBKZ-M68;Thornthwaite指

数;FWI

【作者】黄宝华;孙治军;史淑一;马玉强

【作者单位】中科院烟台海岸带研究所;中国农业大学;烟台市地理信息中心;中国农

业大学;中科院烟台海岸带研究所;中科院烟台海岸带研究所

【正文语种】中文

0引言

森林是地球生态系统的主要组成部分，是人类赖以生存的基础资源，起着保护水资

源和调节生态平衡的重要作用.然而森林每年都会遭受到不同程度的火灾侵袭，森

林火灾不仅会破坏林中植被覆盖度和碳元素的储备量，改变大气成分，严重时还将

导致林中植被结构和生物物种的改变，对社会经济、人类的身体健康和生命安全会

产生不良影响［］.因此对于如何预测、防治或减少森林火灾的危害，成为许多学

科领域共同关注的科学任务.

伴随着以计算机为代表的高新技术迅猛发展，特别是3s技术的发展，在世界范围

内，火险等级的应用已成为越来越多的有林国家林火管理的有力工具.国际上许多

的林火研究工作者，从实验室到现场观测做出了大量的工作.它们通过不同的途径

和方法，摸索到许多规律性的东西，获得许多有实用价值的宝贵经验，取得了可喜

的成绩，林火预报的研究和应用在西方发达国家至少要比中国早30年.我国目前林

火预报无论是从研究角度还是从应用角度都与美国、加拿大等国有很大差距［2］.

为了今后更好地开展我国的林火研究工作，特别是林火天气预测预报，特总结和比

较一世界各主要国家森林火险天气等级系统研究的方法和特点.汲取精华，借鉴

利用，在他们研究的基础上建立和发展具有中国特色的林火天气预报系统.

1林火预报预测

林火预报预测是综合气象要素、地形、可燃物的干湿程度、可燃物类型特点和火源

等，对森林可燃物的燃烧危险性进行分析预测，天气预报的准确性直接影响林火预

报的准确性.林火预报预测一般分为3种:即火险天气预报、林火发生预报和林火行

为预报.林火预报还可分为短期预报(2d以内)、中期(3～7d)和长期(7d以上)预报

预测.森林火险等级预报，仅预测预报天气条件能否引起火灾的可能性.林火发生预

报则综合考虑天气变化、可燃物干湿度变化和可燃物类型及火源出现的危险等，来

预测预报火灾发生的可能性.林火行为预报是火灾发生后，预测林火蔓延速度、能

量释放、火强度以及扑火难易程度.

森林火险，即森林火灾危险度，是对某林区起火的可能性大小、火灾的蔓延速度以

及人类控制火灾的难易程度的总体评价.森林火险反映的是一种大范围的、潜在的

危险度，其量值的高低通常可用数值的方式，即森林火险指数直观地表达.在可能

引起区域性火险高低的诸多因子中，气象条件一直被认为是最主要的因素之一.首

先，气象条件可对森林中可燃物的易燃特性产生很大影响，高温、低湿、多风的气

象条件会使森林中可燃物的含水率明显降低、易燃性显著增大.重大、特大森林火

灾通常都发生在长期干旱的气候背景.其次，风速和风向直接决定了火灾的传播

方向、蔓延速度和扑灭的难易程度.

2火险预报模型

2.1Angstrom指数

现应用于斯堪的纳维亚部分地区的瑞典火险等级系统称为Angstrom指标

［3］.Angstrom指数是一个非常简单的火灾危险指数，它只用温度和相对湿度来

计算，公式如:

其中:Ⅰ为火险指标;R为相对湿度(%);T为空气温度(℃).

表1中指标小值表示的火险等级高，但该指标忽视了降雨和风的影响，没有准确

的反映出相对湿度、温度、可燃物含水量之间的相互关系，它的主要优点是简便.

表1Angstrom火险等级划分火险等级指标描述1Ⅰ＞4.0不可能发生火灾2

2.5＜Ⅰ＜4.0不利于火烧条件32.0＜Ⅰ＜2.5有利于火烧条件4Ⅰ＜2.0火灾

很容易发生

2.2FMI指数［4-5］

该模型结构简单，但研究显示其和可燃物水分指标