全国森林火险等级的行业标准

全国森林火险等级的行业标准初探 摘 要：以建立简单实用的森林火险等级预报模型为目的，在1995年发布的全国森林火险等级的行业标准的基础上，用前期承接众多气象信息的森林可燃物为根本，提出了简化模型，并阐述了模型的应用和指标尺度。这就避免了各地区预报模型中指标权重与指标量化值不尽相同的问题。更切实际的以统一标准为地方政府提供森林火险的信息服务。 关键词：森林火险 森林可燃物 预报模型 探讨 中图分类号：s762.3 文献标识码：a 以什么什么为基础 森林生态系统是陆地自然生态系统中最大的生态系统，它在整个自然界的动态平衡中具有重要的作用。同时森林常受到火灾的破坏性毁灭，森林火灾的发生、发展与气象条件密切相关。近年来林火资料有了一定积累，气象资料密度也不断加大，各种森林火险气象等级预报模型也得到较快的发展。在火险等级系统研制中著名的有日本的实效湿度法[1]、瑞典的angstron指标法、法国的土壤湿度法和干旱指数法[2]、澳大利亚的草地和森林火险尺[3]、美国国家火险等级预报系统[4]和加拿大的火险等级预报系统[5]等,但还没有一个系统能实现完全的通用。我国以省域[6-9]或以县域[10-12]为单元进行森林火险预报都是基于主要的气象因素[13],而事实上影响森林火险等级的因素是多方面的。如何根据不同条件和需要,利用已有森林资源调查数据,建立火险预报模型,进行实时、精准的 森林火险等级评价,是当前森林火险预报中亟待解决的问题。根据森林火险天气等级标准,对森林火险情况进行跟踪监测、及时获得森林火险火灾的发展,缓解和解除信息,这对火险预报的改进和对地方政府各部门的正确决策具有重要的参考价值。 一、国家1995年发布的全国森林火险等级的行业标准 国家1995年批准发布的全国森林火险等级的行业标准的主要内容与适用范围：①本标准规定了全国森林火险及其使用方法。②本标准适用于全国各林区的森林防火期当日的森林火险天气等级实况的评定，也可用于未来的森林火险天气等级预报准确率的事后评价。其主要技术规定为：由林业部防火办提出的全国森林火险天气等级预报标准主要以森林防火期内每日最高空气温度、每日最小相对湿度、降水量日及其后的连续无降水日数、每日最大风力等级和生物及非生物物候季节影响的订正指数等五部分组成，其每项技术按分区函数权重系数法制定了相应的森林火险天气指数，最后由森林火险天气指数的计算公式查对等级标准。 森林火险天气指数htz的计算公式，见下式： htz=a+b+c+d－e 式中a、b、c、d、e是根据本地每日森林火险天气因子和物候订正因子，分别从各技术规定表中查得。 各项技术规定的森林火险天气指数的最大值 二、森林火险等级行业标准几点探讨 关于全国森林火险天气等级的几点探讨。①只从气象角度建立火险等级预报模型，缺乏地面信息和可燃物信息支持是预报模型的缺陷，预报准确率受到很大限制[14]。②火灾发生存在着一定的人为因素，因资料的限制，历史火灾样本的缺乏，因此利用火灾实况资料与气象资料建立的方程显然检验不足。③特别指出的是，森林火灾不仅仅与气象要素有关，同时受多种复杂因素的共同影响。利用气象条件建立森林火险潜势预警模型只是提供一种火险发生的气象可能性，而真正火灾并不是与火险等级的气象条件一一对应，所以无论是回代或预测都不可能有很高的精确率。④后来发展的森林火险预报模型涉及的因素较多，除气象条件外，还跟森林类型、林内生存环境和可燃物状况等，但涉及到太多因子，在实际观测的人力、物力以及模型的建立方面又存在困难。而且在指标的权重赋予和划分方面难免存些主观的因素，很难跟自然环境达到动态的同步。综上所述，1995年批准发布的全国森林火险等级的行业标准只不过对各地区的火险天气等级做了统一的规范，更多从气象角度去考虑森林火险，而没有从森林可燃物和气象因子这两方面的影响，来决定火险等级，而后者更接近发生林火的危险性。 三、关于森林火险指标的简化探讨 根据森林火险因素较多，在实际观测和权重的赋予方面存在较多困难，这样就需要一个中间的载体，它既能代表前期的气象条件，又与森林火灾存在紧密的关系。考虑到森林火灾发生的首要条件是 地面可燃物载量达到可以连续然烧的水平，林火的最终影响主要体现在地被物干燥度上，所以这一载体自然落到了对地面可燃物的研究上。森林凋落物的干燥度与空气的相对湿度和林区的气温以及前期的降水等气象因子密切相关，可以根据野外观测资料及气象站观测的气象因子，利用多元统计方法，建立了各可燃物类型、地表可燃物含水率与其相关的气象因子之间的回归模型。这样就可以通过单一因子的观测，结合当日气象条件，直接预报当日的森林火险等级。 四、关于新火险预报模型的建立 新火险预报模型的建立主要涉及两个因素， 可燃物干燥度为基础，结合当日气象条件综合值： htz=a+b 式中a为可燃物等级，b为当日气象因子综合值。 林内凋落物是森林燃烧的物质基础,直接影响森林火灾。这里的森林可燃物干燥等级包含的概念有：①可燃物类型、承载量②可燃物含水率③可燃物点燃难易程度，其中最重要的是可燃物含水率与燃烧的难易的关系。可燃物分级主要通过野外实际调查完成，调查的首要原则是易燃区，和潜在火险发生的最高区域。而不是机械和随机布点，因为林区发生火灾的区域很大，很难做到样点布置上兼顾考虑。只能选择那些具有代表性的阳坡，易干燥森林环境。 b为气象因子综合值。其中要特别说明的是气象因子综合值一定 要考虑极端值，采取极端一项否决法，模型当中没有考虑物候季节订正的原因是：因为火险预报的发布主要是针对一定区域的防火期，而且可燃物已经考虑得森林类型，所以当防火期内的物候订正值都处于同一水平。 （一）可燃物等级调查划分条件 可燃物等级的划分主要根据有：观测点的选取，因为林区可燃物类型多样，考虑的因子也比较多，如森林类型、海波、坡向、坡位和立地类型等。而我们做要选取的样地必须是有代表性，能代表林区最高的潜在火险区域。须满足的条件有 1.选择有坡度的地区，这样降雨的水会很少有沉积，相对别的地方要干燥些2.火灾频发区3.比较干燥的阳坡，对大面积针叶林要从森林立地、长势潜在火险灾害的地方取样。另外还要根据野外点火试验测定了各可燃物类型的初始引燃含水率，这样就可以通过典型易燃区域的取样，根据实测的可燃物含水率预报森林火险等级。通过对不同可燃物类型死体和活体可燃物含水率的测定，得出森林可燃物含水率及死体可燃物含水率与气象要素的关系密切。 根据野外观测资料及气象站观测的气象因子，利用多元统计方法，建立了各可燃物类型地表可燃物含水率与其相关的气象因子之间的回归模型。检验其显著水平，以预估模型可否用于可燃物含水率的预测。通过野外点火试验测定了各可燃物类型的初始引燃含水率，然后根据可燃物初始引燃含水率资料和同期、逐日气象资料， 采用统计回归分析方法，建立森林细小可燃物含水率与气象要素关系模型。 （二）林区小气候与观测站数据的订正 受气象站点分布及站点数的限制，各林区所选站点数量及代表性均存在差异，这也会造成各林区预报准确率的偏差，从而影响方程的预报效果。因为地形条件有所不同，林区的林内小气候也是千变万化的，根据地形、海拔、森林条件所处的位置不同，林内小气候区域与观测站数据有很大的变化，这样就需要一个订正的过程。所以在选择森林可燃物的样地上要建立小型气象观测仪，用以寻找两地的气象差异和联系，通过几年的数据分析，找出其潜在的规律。通过在林区布设森林火险要素观测站和附近地方气象观测站的气象要素的订正，摒弃以往依靠非林区天气预报因子进行火险判断的弊端，及时观测和上报有关数据是开展森林火险实时监测的重要手段之一。

五、结论： ①通过森林火险预报的简化模型，避免了区域森林火险等级评价的指标体系中指标的不独立性问题。 ②指标体系的简化使预报等级间的可比性大大加强，虽然减少了部分因子，却也减少了指标权重与指标量化之间的系统误差，进而从反面增加了准确率。 ③构建了不同区域森林火险评价通用模型，避免因子过多预报应用业务的滞后性。 六、讨论 关于森林火险的预报，还需要林业部门和气象部门的大力合作，个人认为最准确的森林火险预报员不是从事气象服务的人，而是从事森林防火一线管护的护林员，他们长期在基层工作，对于火灾发生的可能和危险，他们有着丰富的经验和基层的实地勘察，如果地方林业部门提供关于森林可燃物的调查数据，然后气象部门做火灾气象要素预报，这样森林火险预报更准确于目前的气象预报，这也是改进森林火险预报中不能忽略的部分。 基金项目：内蒙古科技攻关项目（20070501）内蒙古森林草原预警和评估研究 [参考文献] [1]舒立福,张小罗,戴兴安,等.林火研究综述(ⅲ)—林火预测预报[j].世界林业研究,2003,16(4): 34-37. [2]田晓瑞,舒立福,王明玉,等.利用keetlr-byram干旱指数预测森林火险[j].火灾科学,2003,12(3):151-15 [3] luke r h,mcarthur a g.bushfires in australia[m].canberra: australian government publishing service,1978. [4] deeming j e,burgan r e, cohen j d.the national