張惠蓮

（南京森林警察學院，江蘇 南京 210023）

林火行為是指森林可燃物從點燃開始至林火熄滅的全過程中著火、蔓延、能量釋放、火強度、火災種類等各種特征的綜合。研究林火行為就是研究森林火災的發(fā)展規(guī)律。森林火災是極其復雜的燃燒現(xiàn)象，林火行為受氣象、可燃物、地形條件的制約和控制。在森林火災發(fā)生蔓延過程中，林火行為會發(fā)生變化，當火蔓延到危險環(huán)境時（危險地形、易燃可燃物分布區(qū)、惡劣氣象條件），林火行為可能會瞬息萬變，極易形成復雜的火行為，對滅火隊員極其不利。如果滅火指揮員對危險環(huán)境中林火行為變化不能做出正確判斷和預測，就會導致指揮失誤，使撲火隊員陷入危險境地，極有可能發(fā)生傷亡，甚至發(fā)生群死群傷事件。據(jù)統(tǒng)計，目前世界各地每年發(fā)生森林火災達20多萬次，每年撲救森林火災傷亡人數(shù)達萬人，撲火安全問題已經(jīng)引起了世界各國的關注，2003年第4次國際林火大會就是以撲火安全為主題的。

因此，在森林火災撲救過程中，不管是在接近火場，還是在火災撲救中，不僅要求滅火指揮員要有豐富的經(jīng)驗和知識，更重要的是能夠根據(jù)地形、可燃物分布和氣象條件的變化，正確判斷林火行為的變化和預測森林火災發(fā)生蔓延狀況及趨勢，這對于指揮員正確指揮，有效組織撲救工作、確保撲火安全，減少火災損失具有非常重要的意義。

1 影響林火行為的主要因素

1.1 氣象條件

森林火災在某種程度上也屬于森林氣象災害。氣象條件對林火行為有很大影響，主要的影響因子有風、氣溫、空氣濕度、降水。

1.1.1 風

在森林可燃物干燥的情況下，風是影響林火行為最主要的因子之一，是制約林火蔓延速度、林火強度、火災面積和撲救難易程度的決定性因素?！盎鸾栾L勢、風助火威”形象地說明了風與火的關系。一般情況下，四級以下大風天氣，即便有火，也容易控制，但五級以上的大風天氣，一旦發(fā)生火災，由于風速大空氣亂流強，很容易發(fā)生火旋風和飛火，火向上空竄，地表火就易發(fā)展為樹冠火，蔓延速度很快，撲救困難，往往容易造成重大、特別重大森林火災。而突然改變的風向，往往會將撲救人員處于非常危險的境地，極易造成人員的傷亡。2006年5月下旬黑龍江、內(nèi)蒙古等地火場地區(qū)持續(xù)發(fā)生五至六級大風，部分時段達到七至八級，陣風九至十級，而且風向多變，導致火災撲救異常艱難[1]。

1.1.2 氣溫

氣溫越高，可燃物溫度就越高，水分含量就越少，林火蔓延起來，消耗的熱量減少，有助于加快林火的蔓延。研究表明隨著氣溫升高，可燃物初始蔓延速度迅速加快[2]。在高溫大風天氣，可使粗大和高含水量的可燃物在短時間變干燥，加快燃燒速度，并使火焰由垂直發(fā)展改變?yōu)閮A斜或水平發(fā)展，增強輻射和對流傳熱作用，同時將燃燒余燼帶到火焰前方形成新的火源，常常引起極端的林火行為[3]。

1.1.3 空氣濕度

空氣濕度與森林火災的關系密切。相對濕度低于40%時，森林火災就會大幅度增多，而當相對濕度大于70%時，不易發(fā)生森林火災?？諝庀鄬穸仍叫。扇嘉锞驮礁稍?，林火蔓延速度越快，發(fā)熱量值越大。

1.1.4 降水

降水對林火行為的影響主要是降水量和降水間隔期（干旱期）。降雨量大小及干旱期是確定森林火險等級的重要因子，雨量大小是決定林火能否蔓延的重要因素。降水多的話，一般不容易發(fā)生森林火災，即使發(fā)生火災，也極易撲滅。降雨量小，干旱期長，火災愈易蔓延[2]。長期的干旱也常常導致極端火險天氣的出現(xiàn)，一旦發(fā)生森林火災，火蔓延速度快、強度高，不易撲救，容易發(fā)展成為森林大火[4]。實踐表明，森林大火多是在連續(xù)干旱和大風天氣條件下引發(fā)的，有時會形成地表火、地下火和樹冠火同時發(fā)生的立體燃燒，火強度大、蔓延迅速，滅火人員難以接近。

1.2 森林可燃物

森林可燃物是森林燃燒的物質(zhì)基礎，是林火行為的主體，它的類型、特征、分布決定著火災發(fā)生后表現(xiàn)出來的各種火行為特征。

1.2.1 可燃物類型

森林可燃物類型是指占據(jù)一定空間，并在一定時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定的相似林分的復合林。不同類型的可燃物的燃燒性有很大區(qū)別。易燃可燃物往往是森林火災引火物。按照發(fā)生學的觀點和森林燃燒環(huán)的產(chǎn)生過程，對易燃可燃物的理化性質(zhì)與林火行為關系的研究很有必要。陽山草坡、針葉幼林、易燃灌叢和陽性雜草等易燃性強的地段，會突然增加林火蔓延速度，改變林火燃燒方向，產(chǎn)生高強度的林火。

1.2.2 可燃物特征

可燃物的特征主要包括含水量、載量、密實度、化學成分等?？扇嘉锖看笮∈怯绊懥只鸢l(fā)生發(fā)展最重要的因子之一，對林火的蔓延速度和發(fā)熱量影響很大。美國人Deeming將森林可燃物分為活可燃物和死可燃物兩大類。死可燃物根據(jù)含水率的恢復時間又分為 1h、10h、100h、1000h時滯的可燃物[5]，不同時滯的可燃物表現(xiàn)出的火行為有很大區(qū)別?？扇嘉镙d量指單位林地面積上所有可燃物的絕干質(zhì)量?？扇嘉镙d量的大小直接影響著著火、蔓延和火強度。據(jù)研究，若可燃物的載量大于2.5t/hm2時，難以維持正常燃燒，當有效可燃物載量每增加1倍，火蔓延速度增加1倍，火強度增加為原來的4倍[6]。研究表明，森林地表可燃物載量平均達到20～30t/hm2可產(chǎn)生高強度火，平均達到30t/hm2以上易發(fā)生森林大火[7]?？扇嘉锏拿軐嵍葘α只鹦袨橐灿泻艽蟮挠绊憽τ趥€體比較細薄的可燃物，疏松分布的比緊密分布的更有利于燃燒；對于個體比較粗大的可燃物，可燃物分布相對緊湊更有利于熱量的傳播，林火的蔓延?？扇嘉锏挠椭]發(fā)油、灰分等含量的大小不同，也表現(xiàn)出不同的火行為。

1.2.3 可燃物分布

可燃物水平和垂直分布狀況影響著林火行為的變化。尤其是當可燃物垂直分布連續(xù)時，地表火易發(fā)展為速度極快的樹冠火，形成立體燃燒的特殊林火行為，撲救十分困難，對林木的危害極大。當?shù)孛媾c樹冠明顯分離時，地表火轉(zhuǎn)變?yōu)闃涔诨鸬目赡苄跃蜁　?/p>

總之，可燃物是形成森林火災撲救中危險林火行為的重要條件。在火災撲救中，特別要對梯形可燃物分布、大載量可燃物分布、針葉幼林和易燃可燃物分布區(qū)林火行為做出正確判斷。

1.3 地形

地形對森林火災的影響十分明顯。地形的起伏變化，形成了局地的小氣候，影響著可燃物類型和分布，使火環(huán)境有明顯的差異，直接影響熱量的傳播、林火蔓延和火強度。因山地條件而形成的山谷風、越山氣流等對火蔓延速度和方向有很大影響，容易造成“風無定向，火無定勢”現(xiàn)象。坡度和不同坡位對林火影響也很大，坡度越大，上山火蔓延速度越快，下山火蔓延速度越慢。對于不同坡位，坡底容易著火，而且林火的日變化大，坡頂不易著火，若著起火來林火的日變化小。

還有一些特殊地形對林火行為也有很大影響。窄谷、狹窄草塘溝和閉塞的山谷河道會增加熱空氣的傳導速率，容易產(chǎn)生新火點和火爆。窄山脊線（拱脊）是很危險的地方，著火時林火行為瞬息萬變，難以預測，往往會產(chǎn)生很強的熱輻射和熱傳導，溫度極高，人無法忍受。鞍狀山谷里經(jīng)常是溫度極高和濃煙滾滾的險地。陡坡會自然地改變林火行為，尤其是林火的蔓延速度。還有具有破碎特征的地形，如凸起的山巖，往往產(chǎn)生強烈的空氣渦流，林火在渦流的作用下，容易產(chǎn)生許多分散的、方向飄忽不定的火頭。這些特殊地形形成的復雜林火行為，對滅火隊員極其不利，容易造成撲火人員傷亡。2003年陜西省佛坪撲救森林火災中，因在上山火蔓延的前方開設隔離帶，大火形成空氣渦流而產(chǎn)生火旋風，造成死亡10人和燒傷8人的悲慘后果。

2 如何正確判斷林火行為

2.1 根據(jù)氣象條件、地形、可燃物的變化正確判斷林火行為變化

森林火災在發(fā)生發(fā)展過程中，林火行為變化無常，因此，火災撲救中滅火指揮員時刻面臨著嚴峻考驗。指揮員要正確判斷林火行為，就必須具有較高的素質(zhì)和豐富的滅火指揮經(jīng)驗，熟悉火場及周邊的地形和可燃物分布，準確掌握在不同氣象條件、地形、可燃物下林火行為變化規(guī)律，正確判斷林火行為變化。撲火指揮員判斷林火行為的主要方法有下面幾種。（1）分析法。撲火指揮員根據(jù)自己掌握的知識和經(jīng)驗，根據(jù)自然條件（氣象條件、地形、可燃物）的變化對火場蔓延中出現(xiàn)的林火行為作出判斷和預測，能夠有效防范出現(xiàn)的危險。（2）觀察法。撲火指揮員對整個火場、局部火線、某一地段林火行為變化情況等進行全程觀察，根據(jù)自然條件（氣象條件、地形、可燃物）的變化對林火行為進行分析判斷，提供準確信息的基本方法。這兩種方法可以單獨運用，也可以綜合運用[8]。

2.2 充分利用Google Earth

Google Earth免費開放給全球用戶，利用Google Earth代替原來利用地形圖確定坐標，速度快而且精度高。把Google Earth應用到森林火災撲救方面，撲火指揮員可迅速、準確、安全地指揮火場撲救?；饒鲆话惆l(fā)現(xiàn)是通過森林火災氣象監(jiān)測衛(wèi)星和人工肉眼發(fā)現(xiàn)，反饋到地方防火指揮部的信息是經(jīng)緯度坐標。在Google Earth軟件中輸入經(jīng)緯度坐標，可很快準確定位火場。Google Earth地圖坐標、結合到各林業(yè)局的數(shù)字地圖，借助地形圖編輯軟件ArcGis，迅速掌握火場的位置，準確弄清火場及周邊地形和林相[9-10]。滅火指揮員，可以根據(jù)Google Earth反映出來的林相特點、地形特點、結合當時的氣象條件，制定出一套行之有效的撲救方案。更為重要的是，可以正確預測出火頭的發(fā)展方向等林火行為，當林火行為對滅火隊員不利時，可及時采取防范措施。

3 正確判斷林火行為，確保森林火災撲救安全

撲救森林火災具有極高的危險性。美國、加拿大等發(fā)達國家都在積極尋找對策，他們非常重視森林火災撲救安全對策的制定和實施，嚴格有效地實施指揮員培訓體系以及建立高效嚴密的火場指揮系統(tǒng)，而且在應對森林火災時，大都采用飛機和大型消防車輛實施滅火，開設隔離帶，避免人員與火的直接接觸，以此來確保撲火隊員人身安全。我國對撲火安全工作一直也非常重視。2009年1月1日頒布的新修訂的《森林防火條例》中對森林火災種類的劃分依據(jù)中增加了重傷和死亡人數(shù)，強調(diào)了“以人為本”的基本原則。姚樹人和滿秀玲[11]、張勇[12]、姜偉和付志超[13]、門玉中[14]等學者從撲火安全的重要性和必要性，發(fā)生險情的林火特征，發(fā)生傷亡的主要原因，做好撲火安全的基本原則等方面進行了研究。李東斌[15]研究了撲火中的安全防范措施。楊錫梅[16]從傷亡發(fā)生率最高的接近火場這一重要環(huán)節(jié)入手深入研究了森林防火安全對策。韓煥金[17]從安全防護設備、防護裝備的使用、安全培訓等方面進行了較為細致地研究。

從我國目前撲救森林火災的實際來看，我們的撲救手段還比較落后，很多時候都還處于撲火隊員直接滅火，危險性很大，傷亡時有發(fā)生。發(fā)生傷亡最主要的原因就是不能對林火行為做出正確判斷，導致盲目進攻，陷入危險境地，采取錯誤逃生方式等。2010年12月四川省甘孜州道孚縣草原火災，在處理余火時突起大風，導致火災加劇，致使22人遇難。

因此，在森林火災撲救中，滅火指揮員正確判斷和預測火場及周邊可能出現(xiàn)的林火行為變化，特別是當出現(xiàn)不利氣象條件、復雜地形、易燃可燃物時，就能夠保持頭腦清醒，提高警惕，當機立斷，立即主動采取正確的撲救方式和避險措施，避開危險風向、危險地形、危險可燃物，迅速轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域，有效避免各類傷亡事故的發(fā)生，確保撲救安全。2011年2月28日5時左右，云南省麗江市玉龍納西族自治縣黃山鎮(zhèn)發(fā)生森林大火。林火發(fā)生后，麗江森林防火部門迅速組織了400多人參加滅火，開挖了一些隔離帶。但由于28日當?shù)匾恢惫沃呒壌箫L，火勢較大，加之發(fā)生火災林區(qū)山勢較陡不便操作，滅火指揮部決定停止作業(yè)，并將滅火人員撤至安全地帶，待3月1日4時后風力小時再集中行動。對于這次滅火，滅火指揮員能夠根據(jù)當時氣象條件和地形對林火行為做出正確的判斷，指揮正確，確保了人身安全。

4 結語

根據(jù)以上的分析，氣象條件、地形和可燃物是影響林火行為的三大主要因素。滅火指揮員只要能夠?qū)Σ煌瑮l件下可能表現(xiàn)出來的林火行為做出正確判斷和預測，就能夠準確掌握火場的發(fā)展變化，進而采取正確的滅火手段和避險措施，使森林火災撲救工作安全、有效地進行。

［1］趙鳳君，舒立福.氣候異常對森林火災發(fā)生的影響研究[J].森林防火，2007，（1）：21-23.

［2］張尚印，程正洪.森林火災氣象環(huán)境要素和重大林火研究 [J].自然災害學報，2000，9（22）：111-117.

［3］唐納德·波瑞.野外火的撲救［M］.北京：中國林業(yè)出版社，1989.

［4］孟凡增.森林火災科學防控的技術措施[J].科技創(chuàng)新與應用，2012，（7）：213.

［5］Deeming,John E,Robert E,Burgan,Jack D Cohen.The National Fire-Danger Rating System-1978[M].USDA Forest Service,General Technical Report INT-39,1977.

［6］胡志東.森林防火[M].北京：中國林業(yè)出版社，2003.

［7］杜永勝，舒立福.南方冰雪災害對森林防火的影響[J].森林防火，2008（1）：12-14.

［8］張勇.撲火指揮員分析判斷火情的主要方法[J].內(nèi)蒙古林業(yè)，2010，（11），16-17.

［9］張敏榮，魏寒梅.谷歌地圖在秦嶺森林防火中的應用[J].北京農(nóng)業(yè) ，2012，（3）：223-224.

［10］王建.Google Earth在陸良縣森林防火中的應用[J].河北林業(yè)科技，2011，（3）：44-45.

［11］姚樹人，滿秀玲.論如何安全撲救森林火災[J].森林防火，2000（2）：32-34.

［12］張勇.對森林火災撲救中安全問題的研究和探討[J].森林防火，2004（2）：30-33.

［13］姜偉，付志超.對森林火災撲救中安全問題的研究和探討[J].吉林林業(yè)科技，2004，33（6）：22-24.

［14］門玉中，張哲.淺談如何做好撲救森林火災中的安全工作[J].林業(yè)勞動安全，2010，23（1）：33-34.

［15］李東斌.撲救森林火災安全技術研究[J].森林防火，2008（1）：43-44.

［16］楊錫梅.撲救森林火災中安全接近火場對策研究[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學院學報，2012，25（3）：22，91.

［17］韓煥金，姚樹人.森林火災撲救中有關安全問題的研究概述[J]. 陜西林業(yè)科技，2012（5）：45-47.