林火行为是什么?

发布网友发布时间：2022-05-04 18:05

共1个回答

热心网友时间：2022-06-24 13:12

（behavior of forest fires）

（王贤祥）

森林可燃物点燃后，林火的发展和蔓延过程的特性。它包括林火的发生、发展、蔓延以至熄灭的整个过程。1959年美国出版代维斯（K.P.Davis）主编的《林火的控制和利用》一书中，由拜拉姆（G.M.Byram）执笔撰写了专门一章“林火行为”，明确地提出林火行为这一概念，并较为系统地论述了有关林火行为方面的研究成果。1960年莱费斯尼德尔（W.E.Reifsnyder）在第五届世界林业会议上所作的专题报告中，特别论述了大气状况对林火的发展和蔓延的影响。70年代在美国，把林火行为的构成以着火、蔓延速度、能量释放速度三个要素来表示。而在苏联，把林火行为或林火燃烧的外部特征以火焰高度、火线宽度、火蔓延速度三个要素来表示。

林火行为的特征和指标

通常把林火分成两类：低强度火（小火）和高强度火（大火）。低强度火（小火）的能量释放速度，大约为350～700千瓦/米以下。它的绝大部分能量仍然保留为热能状态，只有千分之几的热能转变为上升气流的动能或对流的动能；火焰高度通常约为1～1.5米以下；烟的颜色是淡灰色的，呈羽毛状或絮状烟团，在林冠或草地上面100～150米处随风飘动，在平原。25～30公里以外就能看到，在山地只有飞临上空才能发现。高强度火（大火）的能量释放速度，大约为350～700千瓦/米以上。它的能量有5%以上转变为动能，形成强大的上升气流或产生巨大的对流柱和火旋风（反时针旋转），使正在燃烧着的轻型可燃物被卷刮升空，借风力飘移到远处，这即是飞火。通常这类地表火的火焰高度约为1～1.5米，而树冠火的火焰高度可达16～50米。烟的颜色是暗灰色的，呈对流或环形烟柱。这类火的对流柱有时可扩及到7.5公里以上，火星喷射高度可达1.2公里，不论平原或山地，对流烟柱在120公里外都清楚可见。能量释放速度350～700千瓦/米的范围是属于过渡阶段，一般是低强度火（小火），有时是高强度火（大火）。

影响林火行为的天气因素

主要是大气状况影响林火的发展和蔓延，莱费斯尼德尔归纳为如下几点：①气候、季节、周期和周日的天气变化对可燃物的干湿程度发生影响。当可燃物已经点燃，火已经发生后，当时的大气状况对火的发展和蔓延发生主要影响。②在所有的气象因子中，近地面层风是对林火发展和蔓延影响最大的因子。风的动能对火蔓延有直接和间接的影响，直接的主要表现在可将热能传递给尚未燃烧的可燃物，而间接的主要表现在空中传播火星或正在燃烧着的可燃物。③风向和风速的垂直分布（风的廓线）的变化对大火的发生有极大影响。因对流柱的形成与风的廓线有关，历年来发生的多次破坏性大的森林火灾，其对流柱伸展6公里或更高，很难扑灭。在火场上空观测风的廓线，可以预测火的发展动向。④气温的垂直分布（气温廓线）及由其决定的大气稳定程度影响着风的廓线，同时也决定着火的发展。在典型的火灾天气时，气温的垂直梯度的周日变很大：在中午是超绝热温度梯度，大气不稳定，呈强湍流状态，近地面风速大，为阵风，地面与高空风向偏差为30°～40°；在夜间出现逆温层，大气稳定，呈弱湍流状态，地面风与高空风隔离，风速减小。扑火工作要利用气团的更替期。⑤气温呈稳定分布时，能将烟尘保持在近地面附近，这时水平能见度很差，妨碍地面作业。而在气温呈不稳定分布时，烟尘由于湍流加强而迅速向上空扩散，使垂直能见度变坏，妨碍飞机作业。

拜拉姆认为，大气状况特别是风的垂直分布（风的廓线）和气温的垂直分布（大气稳定程度）对火的发展起重要作用；风场的动能Pw和火线的热能Pf的关系决定火的发展性质。在火的发展初期，总是Pf小于Pw。当Pf接近Pw或大于Pw时，可以看做是“爆发火”，此时出现对流柱，也即低强度火能转变为高强度火。当Pf大于Pw时，火的强度转大，发展极为迅速。

研究林火行为的方法

通常采用三种：①观测法：即对在自然条件下发生的林火现象和过程，在不加控制或干预的情况下进行观测。这种方法可取得一定成效，但有局限性。因为各次林火现象和过程没有绝对相同的，甚至相类似的也极少。②实验法：人为地控制或干预林火现象和过程，排除干扰，突出主要因素，在有利的条件下研究林火行为特征和规律。③模拟法（相似法）：即先设与自然条件下林火现象和过程（原型）相似的模型，然后通过林火行为模型来间接地研究林火行为原型的规律性。这种方法对于有些大面积的高强度火特别适用，因为这类高强度火范围大，各种因素互相交叉，难以进行直接实验。林火行为模型，由于目的和方法的不同，又可分为物理模型、图解模型和数学（或理论）模型。物理模型是反映低强度火（小火）和高强度火（大火）的早期蔓延阶段的情况；图解模型是一种可见的形象化的图式，适于防火指挥人员或训练防火人员使用；数学（或理论）模型一般根据影响林火行为的因子编制。70年代美国根据林火行为模型设计试制成专用的袖珍计算机，只要输入云量、空气温度、相对湿度、风速、坡度、1小时或10小时或100小时的时滞可燃物湿度、活可燃物湿度等数值，就可输出着火概率、火蔓延速度、火线强度、火焰长度等数据。使用这种林火行为的专用袖珍计算机，程序比一般图表法或公式法更能提高时效和精确度。这种计算机由于轻便、程序简单，对防火或扑火的实际业务工作者特别适用。

由于林火行为与林火预报、防火、扑火及用火等工作有着密切关系，因此这方面的研究在林火学科中占有特别重要的地位。其研究成果有助于迅速地改善或提高整个森林防火工作的效率，降低森林防火的费用。

参考书目

A.A.Brown and K.P.Davis，Forest Fire Control and Use，2nd Ed.，McGraw-Hill Book Company，New York，1973.