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【東方觀點】
森林火災
forest fire
【摘 自】中國大百科全書
【漢語拼音】senlin huozai
【中文詞條】森林火災
【外文詞條】forest fire
【作 者】鄭煥能
知識分類:分類檢索 /森林火災
失去控制的森林燃燒。自地球出現森林以來,森林火災就伴隨發生。全世界每年平均發生森林火災20多萬次,燒燬森林面積約佔全世界森林總面積的1以上。中國現在每年平均發生森林火災約1萬多次,燒燬森林幾十萬至上百萬公頃,約佔全國森林面積的5~8。1987年5月黑龍江大興安嶺還發生特大森林火災,過火面積101萬公頃,其中有林面積佔70%。
森林火災不僅燒死﹑燒傷林木﹐直接減少森林面積﹐而且嚴重破壞森林結構和森林環境﹐導致森林生態系統失去平衡﹐森林生物量下降﹐生產力減弱﹐益獸益鳥減少﹐甚至造成人畜傷亡。高強度的大火﹐能破壞土壤的化學﹑物理性質﹐降低土壤的保水性和滲透性﹐使某些林地和低窪地的地下水位上昇﹐引起沼澤化﹔另外﹐由於土壤表面碳化增溫﹐還會加速火燒跡地乾燥﹐導致陽性雜草叢生﹐不利森林更新或造成耐極端生態條件的低價值森林更替。
森林火災的大小常以受害森林面積﹑成災森林面積和株數來衡量。中國規定﹕凡燒了成片林木(包括成林﹑幼林和竹林)﹐受害面積在10~1000畝者為森林火災﹔受害面積南方林區在1000~10000畝﹑北方林區在1000~50000畝者為森林大火災﹔受害面積南方林區超過10000畝﹑北方林區超過 50000畝者為森林特大火災。在受害森林的單位面積上﹐成林被燒燬或燒死的株數在30%以上﹐幼林在60%以上者稱為成災森林面積。
控制森林火災的能力常用以下數字表示﹕10萬公頃森林中火災發生的次數﹐即發生森林火災的頻率﹐10萬公頃森林中火燒的面積﹐即森林的燃燒率﹐平均每次火災的面積﹐火燒面積佔森林面積的百分比。
發生的條件 包括森林可燃物﹑火源和氧氣(助燃物)。
森林可燃物 森林中所有的有機物質﹐如喬木﹑灌木﹑草類﹑苔蘚﹑地衣﹑枯枝落葉﹑腐殖質和泥炭等都是可燃物。其中﹐有焰燃燒可燃物又稱明火﹐能揮發可燃性氣體產生火焰 ﹐佔森林可燃物總量85~90%。其特點是蔓延速度快﹐燃燒面積大﹐消耗自身的熱量僅佔全部熱量的2~8%。無焰燃燒可燃物又稱暗火﹐不能分解足夠可燃性氣體﹐沒有火焰﹐如泥炭﹑朽木等﹐佔森林可燃物總量的6~10%。其特點是蔓延速度慢﹐持續時間長﹐消耗自身的熱量多﹐如泥炭可消耗其全部熱量的50%﹐ 在較濕的情況下仍可繼續燃燒。
火源 不同森林可燃物的燃點溫度各異。乾枯雜草燃點為150~200℃﹐木材為250~300℃﹐要達到此溫度需有外來火源。火源按性質可分為﹕自然火源。有雷擊火﹑火山爆發和隕石降落起火等﹐其中最多的是雷擊火﹐中國黑龍江大興安嶺﹑內蒙古呼盟和新疆阿爾泰等地區最常見。人為火源。絕大多數森林火災都是人為用火不慎而引起﹐約佔總火源的95%以上。人為火源又可分為生產性火源(如燒墾﹑燒荒﹑燒木炭﹑機車噴漏火﹑開山崩石﹑放牧﹑狩獵和燒防火線等)和非生產性火源(如野外做飯﹑取暖﹑用火驅蚊驅獸﹑吸煙﹑小孩玩火和壞人放火等)。
氧氣(助燃物) 燃燒1千克木材要消耗3.2~4.0立方米空氣(純氧0.6~0.8立方米)﹐因此﹐森林燃燒必須有足夠的氧氣才能進行。通常情況下空氣中的氧氣約佔21%。當氧氣在空氣中的含量減少到14~18%時﹐燃燒就會停止。
森林火災的規律性 森林火災的發生﹑蔓延和火災的強度﹐都有其規律性。
發生規律 森林火災的發生除上述3個條件外﹐還與天氣(如高溫﹑連續乾旱﹑大風等)有密切關係。熱帶雨林中常年降雨﹐林內濕度大﹐植物終年生長﹐體內含水量大﹐一般不易發生火災。但其他森林不論在熱帶﹑溫帶和寒帶地區都有可能發生火災。一般具有下述變化規律﹕年週期性變化。降水多的濕潤年一般不易發生火災。森林火災多發生在降水少的乾旱年﹐由於乾旱年和濕潤年的交替更迭﹐森林火災就有年週期性的變化。季節性變化。凡一年內乾季和濕季分明的地區﹐森林火災往往發生在乾季。這時雨量和植物體內含水量都少﹐地被物乾燥﹐容易發生火災﹐稱為火災季節(防火期)。中國南方森林火災多發生在冬﹑春季﹐北方多發生在春﹑秋季。日變化。在一天內﹐太陽輻射熱的強度不一﹐中午氣溫高﹐相對濕度小﹐風大﹐發生森林火災的次數多﹔早晚氣溫低﹐相對濕度大﹐風小﹐發生森林火災的次數少。
此外﹐森林火災還和可燃物的性質有關﹕細小的乾枯雜草和枯枝落葉等是最易燃燒的危險引火物﹐乾燥和死的可燃物較潮濕或活的可燃物易燃﹐含大量樹脂的針葉樹和樟樹﹑桉樹等闊葉樹較一般闊葉樹易燃。鬱閉度大的林分林內潮濕﹐不易發生火災﹔反之﹐則易發生。森林火災和地形因子也有關係﹐如陽坡日照強﹐林地溫度高﹐林內可燃物易乾燥﹐陡坡雨水易流失﹐土壤水分少﹐都易發生火災。
森林火災的發生過程一般可分為3個階段﹕預熱階段。這時在外界火源的作用下﹐可燃物的溫度緩慢上升﹐蒸發大量水蒸汽﹐伴隨產生大量煙霧﹐部分可燃性氣體揮發﹐可燃物呈現收縮和乾燥﹐處於燃燒前的狀態。氣體燃燒階段。隨著可燃物的溫度急驟增加﹐可燃性氣體被點燃﹐發出黃紅色火焰﹐並產生二氧化碳和水蒸汽。木炭燃燒階段。木炭燃燒即表面碳粒子燃燒﹐看不到火焰﹐只有炭火﹐最後產生灰分而熄滅。
蔓延規律 林火的蔓延主要與熱對流﹑熱輻射和熱傳導等 3種熱傳播形式有關。熱對流是由於熱空氣上升﹐周圍冷空氣補充而在燃燒區上方形成對流煙柱。可集聚燃燒的熱量近3/4。它在強風的作用下﹐往往是使地表火轉為樹冠火的主要原因。熱輻射是地表火蔓延的主要傳熱方式。它以電磁波的形式向四周直線傳播﹐其傳熱與熱源中心平方距離成反比。熱傳導是可燃物內部的傳熱方式﹐其傳熱快慢決定於可燃物導熱係數的大小﹐是地下火蔓延的主要原因。火的蔓延速度和風速的平方成正比﹐在山地條件下﹐由下向上蔓延快﹐火勢強﹐稱衝火 ﹔由山上向下蔓延慢﹐火勢弱﹐稱坐火。蔓延速度最快﹑火勢最強的部分為火頭﹔蔓延速度最慢與火頭方向相反的部分為火尾﹔介於火頭與火尾兩側的部分為火翼。接近火頭部分的火翼蔓延較快﹐而接近火尾的火翼部分蔓延較慢。在平坦地﹐無風時火的初期蔓延形狀為圓形或近似圓形﹔大風時則為長橢圓形﹐其長軸與主風方向平行﹔在主風方向不定時(30°~40°變化)常呈扇形。在山崗地形蔓延時﹐火向兩個山脊蔓延較快﹐而在溝谷中蔓延較慢﹐常呈凹形或雞爪形。
火災強度 森林火災強度不一﹐高強度的火具有上升對流煙柱和渦流﹐能攜帶著火物傳播到火頭前的遠方﹐產生新的火點和火場﹐稱為飛火﹐危害極大﹐是森林大火災和特大火災的特徵﹐很難撲救。低強度的火﹐沒有對流煙柱﹐火焰小﹐平面發展﹐人能靠近撲打。林火強度用火烽前單位長度所釋放的功率來表示(千瓦/米)。一般採用美國物理學家 G.M.拜拉姆的公式來計算﹐即I =0.007HWR﹐式中I 為火線強度(千瓦/米)﹔H 為熱值(焦/克)﹔為有效可燃物量(噸/公頃)﹔R 為蔓延速度(米/分)。
影響林火蔓延和強度的因素很多﹐主要有可燃物的種類﹑數量和含水率﹐地形變化和立地條件的乾濕程度以及風速的大小等。
森林火災種類 一般分為地表火﹑林冠火和地下火3種。
地表火 火沿林地表面蔓延﹐燒燬地被物﹐為害幼樹﹑灌木﹑下木﹐燒傷大樹幹基部和露出地面的樹根等。一般溫度在400℃左右﹐煙為淺灰色﹐約佔森林火災的94%。按其蔓延速度和為害性質又分為兩類﹕急進地表火蔓延快﹐通常每小時達幾百米至千餘多米﹐燃燒不均勻﹐常留下未燒地塊﹐為害較輕﹐火燒跡地呈長橢圓形或順風伸展呈三角形﹔穩進地表火﹐蔓延慢﹐一般每小時僅幾十米﹐燒燬所有地被物﹐喬灌木低層枝條也被燒傷﹐燃燒時間長﹐溫度高﹐為害嚴重﹐火燒跡地呈橢圓形。
樹冠火 火沿樹冠蔓延﹐主要由地表火在強風的作用下引起。破壞性大﹐能燒燬針葉﹑樹枝和地被物等﹐一般溫度在900℃﹐煙柱可高達幾千米﹐常發生飛火﹐煙為暗灰色﹐不易撲救﹐約佔森林火災的5%﹐多發生在長期乾旱的針葉林內 ﹐一般闊葉林內不大發生。按其蔓延速度和為害程度又分為兩類。急進樹冠火又稱狂燃火﹐蔓延速度快﹐火焰跳躍前進﹐順風每小時可達8~25公里﹐樹冠火常將地表火遠遠拋在後面﹐形成上下兩股火﹐火燒跡地呈長橢圓形。穩進樹冠火又稱遍燃火﹐蔓延速度慢﹐順風每小時為5~8公里﹐樹冠火與地表火﹐上下齊頭並進﹐ 林內大部分可燃物都被燒掉﹐是森林火災中為害最嚴重的一種。火燒跡地為橢圓形。
地下火 又稱泥炭火或腐殖質火。火在林地的腐殖質層或泥炭層中燃燒﹐地表看不見火焰﹐只見煙霧﹐蔓延速度緩慢﹐每小時僅4~5米﹐持續時間長﹐能持續幾天﹑幾個月或更長﹐可一直燒到礦物質層或地下水層。破壞性大﹐能燒掉土壤中所有的泥炭﹑腐殖質和樹根等﹐不易撲滅。火燒後林地往往出現成片倒木。約佔森林火災的 1%。火燒跡地呈環形。多發生在特別乾旱的針葉林地內。
目前世界上95%的森林火災屬於中度和弱度﹐較易控制和撲救﹐約有5%的森林大火和特大火災很難控制和撲救﹐為世界各國森林經營中急待解決的重大課題。
【西方觀點】
森林火災
forest fire
【摘 自】大英百科全書
【中文詞條】森林火災
【外文詞條】forest fire
知識分類:生命科學:環境
發生在高有1.8公尺(6呎)以上的植被間的無法控制的火災。這是一種面積極廣的大火,有時自植被表面和地面開始燃燒。森林火災也可自樹頂燃起,火焰在席捲下層林叢或森林地面之前迅速在樹梢間蔓延開來。因此,毀滅性的森林大火常有強烈的爆破聲,這就形成一種風暴性大火。參閱燎原大火(wildland fire)條。
燎原大火
wildland fire
【摘 自】大英百科全書
【中文詞條】燎原大火
【外文詞條】wildland fire
知識分類:生命科學:環境
森林、草原或田地發生的燎原野火。野火的發生與氣候條件的變化有關︰乾旱、熱度和風都能使木材或其他燃料發乾,很容易引起火災,一旦起火,這些因素又會使火勢加劇。地形也會影響燎原大火,火焰上坡蔓延快,下坡蔓延慢。乾草、枯葉和樹枝都被認為快速燃料;它們著火容易,火焰蔓延快,經常產生足夠的熱量引燃樹樁、大樹枝和森林地面落葉之類的難燃燃料。綠色燃料即正成長的植物被認為是不可燃燒的,但是猛火可以烤乾其葉子和針葉而引起迅速燃燒。綠色燃料特別危險︰像松樹、雪松、冷杉、雲杉之類的長青樹含有可燃油,當森林中灼熱的氣流把它們烤到一定程度時,能立即引起火苗。熄滅野火的工具種類繁多,有城鎮消防部門的標準設備及手提式消防泵、水箱車和掘土設備。公共和私人森林主擁有一支受過專門訓練的野火消防隊。1919年在加利福尼亞州第一次使用撲滅野火的飛機。 |
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