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遇见春天,防火为先——
春季林火安全指南

发布时间:2024年03月29日 来源:中国气象报社

编者按:春季气温回升、草木生长,但天干物燥的环境也加大了森林火灾的风险。为何春季会成为森林火灾的高发期?气象科技是如何精准监测并预报森林火灾的发生呢?踏青游玩,遭遇森林火灾又该如何正确自救?本文带您一探究竟。

专家顾问:

中国气象局服务首席 郑伟

中国气象局公共气象服务中心服务首席 杨晓丹

国家卫星气象中心研究员 陈洁

中国气象局气象探测中心高级工程师 周薇 

中国气象局人工影响天气中心技术研究室副主任 段婧

    为何春季森林火灾频发?

随着气温的逐步回升,当前已进入春季森林防火关键期。国家森林草原防灭火指挥部办公室提供的数据显示,2023年我国共发生森林火灾328起。其中,在3月和4月共发生147起,占全年总数的44.8%。

为何每年春季是我国森林火灾的易发期?火灾发生,氧气、火源、可燃物三者缺一不可,一些气象条件可能是林火发生的潜在因素。中国气象局公共气象服务中心服务首席杨晓丹介绍,春季是我国森林防火的重点时段,受天气气候差异的影响,各地的防火关键期有所不同。在北方,春季多大风天气,降水量少,气温回升,易诱发林火。在东北南部、华北、西北等地区,大风天气以及春耕生产、春游踏青等野外用火行为增多,林火隐患大;而在东北北部林区,3月至4月气温仍较低,林区积雪尚未完全融化,火灾风险相对较低,但5月后,随着气温逐渐升高,可燃物湿度降低,火灾风险升高。在南方,西南地区干湿季节明显,12月至来年5月处于干季,而江南和华南地区入秋后,降水逐渐减少,至来年华南前汛期前都处于干季,皆为森林火灾易发期。总体来说,全国春季发生森林火灾的概率更高。

“我国地域辽阔,严格来说全年都需严防火灾,即便是在多降水的夏季防火也不能忽视。”杨晓丹解释,每个地区的防火期不同,如位于西南地区的重庆,每年4月至10月是关键防火期。

近期,云南、四川等地频繁出现森林火灾的天气成因有哪些?“西南地区今春气温偏高,降水少,午后大风天气多,是今年贵州、四川、云南等地林火频发的条件之一。”杨晓丹说。

自2023年冬季起,西南地区气温异常偏高,今年2月,贵州西部、云南多地气温突破30℃,林内可燃物含水率较低、异常干燥,一点火源、火星都可能诱发森林火灾。3月19日,国家防总办公室、应急管理部联合水利部、中国气象局等,组织抗旱专题视频会商。会商指出,当前全国旱情总体偏轻,主要集中在西南特别是云南省,其中云南大部、贵州西部和北部、四川南部和西部部分地区、重庆南部等地,存在中旱及以上等级气象干旱。

另外,受地形和天气系统影响,午后日照增加叠加地形影响,风力偏大,火势极易迅速蔓延。

清明将至,踏青旅游、民俗祭祀用火增多,春耕春播活动集中。杨晓丹提醒公众要注意用火安全,遵守相关规定,严禁林地用火,同时关注临近天气预报。(刘倩)

气象“慧眼”怎样识灾助力救灾?

在森林防灭火作业中,科学合理地使用“天空地”一体化气象监测“利器”,可显著提升林火预测准确度、扑火救灾效率以及灾后评价的科学性,为后续植被修复和森林防护等提供数据支撑。

“在火点监测、火势预测、火源调查和灾后评估中,卫星遥感技术都能发挥重要作用。”国家卫星气象中心研究员陈洁告诉记者,针对森林火情监测需求,目前我国已形成“五位一体”的立体监控预警体系,利用卫星遥感、无人机巡护、视频监控、瞭望塔、地面巡护等手段开展综合监测,森林火情监测预警能力不断提升。

卫星遥感技术因其扫描范围广、观测频次高,可以对较大面积区域进行全域综合监测。近年来,随着卫星遥感技术的发展,森林防火监测能力有了显著提升。在森林火灾监测方面,以往对火点的监测主要是单点静态监测,目前已发展为综合利用静止卫星和极轨卫星数据融合的监测手段,可实现对地面高时效、全方位的“凝视”,基于各区域热源点遥感监测数据开展火情分析。目前,卫星监测频次通常10分钟至15分钟更新一次,最高可精细至5分钟一次,每天多达500余次的扫描观测,特别适用于森林、草原等大面积火情监测。

除了针对火点进行监测以外,近年来,国家卫星气象中心还利用风云卫星微波成像仪,开展了森林火灾易发区域可燃物含水量及载量的综合遥感监测,为火险等级评估工作提供了有力支撑。陈洁表示,该项研究基于“十四五”重点研发项目“全天候多模式森林火险监测预报与火灾早期精准探测研究”开展,本着边研发边应用的原则,目前已在多地投入应用并发挥实效,应急管理、林草等部门对此非常关注。

在火灾评估方面,高频次的卫星遥感监测可以对火灾过火面积、蔓延趋势等实现动态监测,对火灾实时救援提供科学指导;卫星遥感技术还可快速实现火灾发生后的影响评估,并对过火区植被受影响的情况进行综合监测,为灾害损失统计提供支撑。

同时,新一代天气雷达除了探测降水外,还能探测到由森林大火、意外爆炸等引起的漂浮在空中的烟尘等,通过对回波特征的动态分析能够获取森林大火或爆炸起始时间、火情发展趋势、烟尘扩散影响范围,为大火的扑救指挥提供科学探测依据。雷达定量降水估测产品可以弥补山区自动观测不足,实时提供降水情况,为人工影响天气作业提供支撑。森林火灾发生时,对于火情的监测,也离不开对于灾害现场及周边区域气象条件的实时研判,中国气象局气象探测中心高级工程师周薇介绍,“通过在现场部署便携式自动气象站、手持自动站、北斗终端等国家级应急储备物资,可快速对灾害现场进行应急观测,第一时间获取灾害周边地面观测数据。”通过无人机搭载下投探空系统、测云雷达、可见光/红外成像仪等仪器获取探空数据,可对常规观测资料形成补充,并通过开展机载云雷达和火点成像监测,为精准预报风速、风向等关键天气要素提供支撑。在四川省雅江县林火扑救中,中国气象科学研究院联合中国海洋大学,研制的三维扫描型多普勒测风激光雷达和垂直廓线型多普勒测风激光雷达,与应急雷达车协作,在关键位置对火场的风向、风速进行了精准监测。

未来,相信随着人工智能、大数据、云计算等新兴技术在气象监测中的应用,森林火灾智能监测预警能力也将进一步提升。(张娟 李倩)

图为新舟60国家级高性能人工影响天气作业飞机 中国气象局人工影响天气中心供图

飞机增雨防灭火,要满足哪些“硬杠杠”?

3月26日,牵动人心的四川雅江“3·15”森林火灾终于告一段落:雅江县森林火灾现场已无明火,经指挥部联合会商研判,火场全面进入清理看守阶段,部分扑火队伍正按安排有序撤离归建。其间,气象部门实施有人机-无人机地面、“空-地”协同增雨(雪)扑灭火服务策略,为林火扑救提供了支撑。

人工增雨(雪)作业,是最直接有效的森林防灭火手段之一。许多网友好奇,发生森林火灾,为何不立刻“人工降雨”?

其实,“人工降雨”的说法并不准确,准确说法应该是“人工增雨”。想要进行人工增雨,必须得满足一定的气象条件,即要有具降水潜力的云。

“所谓‘具降水潜力的云’,在北方地区一般指层状云。”中国气象局人工影响天气中心技术研究室副主任段婧介绍,作业通常需满足以下条件:云降水处于发展或者持续阶段,云中有比较深厚的上升气流,云层厚度较大,过冷云层较厚,云底较低等。“特别是云中要有过冷水,冰晶浓度较低也更利于开展人工影响天气作业。”

然而,有适宜的云还不足够。

“开展人工影响天气作业需要多部门的协调配合。”段婧说,在接到森林救火任务后,首先,气象部门要与其他相关部门召开联合会商,了解火场情况和当地的地面或者空中作业能力现状,共同研判增雨作业条件,决定初步时间、地点等作业方案。随后,外场开始做飞机或地面作业的准备工作,预报团队对作业条件进行滚动预报。在作业实施前,气象部门会结合卫星、雷达等实况云监测产品以及实际火情的发展,优化作业方案。“飞机航线,需要根据风向、风速等天气实况条件和实际空域情况,进行有针对性的设计。飞行过程中,也需要实时监测航路上的云况和地面火情,及时调整飞行方案,以达到预期效果。”

近年来,得益于气象现代化的建设成果,我国已建成了先进的人工增雨综合技术系统,包括监测和作业装备、信息传输等;研制了冷云和暖云催化剂和催化技术;建立了具有催化能力的人工增雨数值模式系统。这些科技水平的提升为人工增雨作业条件预报、作业潜力判别、作业方案设计和作业技术方法优化及效果评估等关键环节提供科技支撑,从而大大减少了作业的盲目性。

“此外,一支包含技术研发、业务应用到作业实施的全链条的国省市县四级人工影响天气作业服务队伍,也为森林救火提供了重要支撑。”段婧说。(张宏伟)

(责任编辑:张明禄)

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