林火蔓延速度计算方法的研究

一、序言林火预报对国民经济的重要意义是不言而喻的. 目前,一些发达国家的林火预报系统除了预报林火发生的概率(各种火险指数)以外,还开始考虑制作火行为预报;并将其付诸业务上实现.火行为不但与天气条件紧密相关,同时也受地形、地貌、可燃物性质与状况等因素所制约,过程十分复杂.一般认为,火行为包括蔓延速度、火强度和火焰高度(确定是否树冠火)等内容.但事实上,上述三项中的蔓延速度是最基本的参数;应     

黑龙江省多因子综合森林火险预报业务系统

在分析黑龙江省各地森林火灾发生特点及规律的基础上,应用10余种与可燃物干燥度、火蔓延、阻燃等有密切关系的气象因子,确定黑龙江省多因子综合森林火险气象等级预报指标;通过程序设计,建立黑龙江省多因子综合森林火险气象等级预报模型,建成森林火险预报业务系统,系统能够自动输出预报结果,在实际业务中取得良好的应用效果。     

重庆两场森林火灾蔓延特征的数值模拟

为了深入认识同时段内发生的两场森林火灾蔓延特征以及大气、地形等对不同林火行为的影响,进而为多起林火扑灭火工作提供科学支撑,选取 2022年8月17日发生在涪陵两场森林火灾,利用高分辨率地理信息、植被数据和气象数据对两场林火行为进行分析研究,同时运用林火-大气耦合WRF Fire（Weather Research and Forecasting Model with Fire Module）模式进行数值模拟。研究发现：①受深厚高压控制,两场林火是在持续高温、干燥背景下发生的,气象干旱等级达到重旱,火险气象等级高。②模式模拟风向风速变化与实况较为一致,基本体现出火场风向和风速突变,表明WRF Fire模式可以较准确地再现火场蔓延情况。③基于林火蔓延特征时间和空间变化可将大梁山林火发展分为6个阶段、北山坪林火分为4个阶段,造成直线距离相隔4.4 km两个火场蔓延发展程度不同的原因在于地形差异造成的局地风场差异。     

基于林区智能网格的精细化森林火险气象预报模型及应用

基于智能网格气象产品、全国森林植被分布数据,选取动态气象因子和静态植被因子,建立了精细化森林火险气象预报模型并开展业务应用。利用火灾个例以及重点防火期内森林火灾实际过程,对模型预报效果进行评估,结果表明:①火险预报模型通过加入静态植被因子,考虑了不同类型的可燃物特征,基于GIS研发了精准到林区网格的精细化森林火险气象等级客观预报产品;②我国西南、华南、东北、华北等林火高发地区的重点防火期期间,降水晴雨准确率较高,采用的智能网格气象预报产品为模型提供了可靠、精细的动态气象背景场;③模型对火险气象条件模拟效果较好,对森林火灾的发生具有较好的指示意义;④模型实现了基于植被的森林火险气象等级网格化预报,产品空间分辨率5 km,预报时效为10 d,在国家级森林火险气象等级短、中期无缝隙精细化预报以及火场保障服务中取得了良好的应用效果。     

黑龙江省高、低森林火险气象等级天气形势浅析

林火发生必须具备3个条件，即：森林可燃物、火险天气和火源。在森林可燃物和火源具备的情况下，林火能否发生主要取决于火险天气，一般来说，火险天气也就是有利于发生森林火灾的天气气候条件,如气温高、降水少、相对湿度小、风大、长期干旱等。造成不同森林火险气象等级的天气气候条件(各种气象因子）是十分复杂的。从天气形势分型的角度探索了造成高、低森林火险气象等级的典型环流特征,为实际预报业务提供参考。     

2006年红花尔基樟子松林重大火灾发生的气象条件

利用极轨卫星遥感资料、气象资料，结合地理信息系统，对2006年5月16日红花尔基樟子松林区重大火灾发生、蔓延的气象条件进行了综合分析，结果表明：（1）高温少雨型严重干旱、大风是林火发生和蔓延的重要背景。（2）计算的森林可燃性的综合指标为395、423，表明应是雷击起火，与实际情况相符。（3）风力4级、气温5．9～6．5℃时，火场火势的蔓延速度为137．2hm2·h^-1；风力5级、气温7．6～8．4℃时，火场火势的蔓延速度为173．2hm^2·h^-1。（4）风力在4～5级之间变化、气温在5．9～8．4℃之间变化时，火场火势的蔓延速度一般为137～173hm2·h^1，可为以后的林火预报提供参考指标。     

森林火灾气象环境条件和林火研究

<正>1引言森林火灾的发生、发展与火源、可燃物和天气气候条件三大要素密切相关,又称"森林的燃烧三角",在有利于森林燃烧的天气气候条件下,火源是林火发生的主导因素,可燃物的类型与特性又与林火的性质、大小及其蔓延速度紧密相联,是林火发生的物质基础,大气的温度、相对湿度、风则是林火发生与发展的环境条件。湿度和大气降水直接影响着可燃物的水分含量,进而决定了可燃物的易燃程度。风能给林火提供充足的氧气,促使林火蔓延,气温高、湿     

小兴安岭森林火灾发生规律及林火天气等级模型的建立

使用实际资料分析了1960～2009年伊春林火发生年代际变化特征,指出20世纪60、70年代森林火灾次数频发,进入21世纪后,特大森林火灾次数增多。考虑到气温、降水、湿度和风的变化特征,构建了伊春林火天气等级模型,并进行了25 a的林火天气等级计算及分析。     

川西高原草原火险危害等级预报方法简介

在四川甘孜、阿坝、凉山三个少数民族自治州中，选取石渠、色达、理塘、稻城等八个气象站地面上温度、露点、降水量、风速等气象要素，通过计算得到相对湿度后，自动替换生成最近连续五天的与草原火险有关的气象资料库。通过干燥度指数计算得着火指标，风湿指数计算得蔓延指数；通过着火指数（蔓延指数）与着火（蔓延）阀值的比较得出着火（蔓延）等级初值；再通过降水量的客观预报值对其初值进行修订得出未来24小时川西高原草原着火、蔓延危害等级预报。以上全过程均自动实现。     

大兴安岭森林火险等级中期PPM预报方法

本文根据1982年、1984年和1986年4—6月500hPa高度资料和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)资料与大兴安岭森林火险等级资料的统计分析,提出了一种森林火险等级中期完全预报(PPM)方法。试验结果表明,采用该方法进行林火中期预报,对防止森林火灾发生,早期采取防护措施,是一种较实用的林火预报方法。     

黑龙江省草原火险及其预报

根据１９８７－１９９４年的草原火灾资料，确定了草原防火期，分析了草原火灾与气象要素的关系，发现划原火灾的发生与相对湿度有较好的对应关系。将草原火险划分为５级，采用模糊数学方法建立了火险等级预报模型，再进行返青和枯萎期订正。相应的预报业务系统拟合率     

呼盟森林及草原火灾发生规律的研究

文章利用呼盟30多年的火情火灾资料，根据燃烧和林火气象理论，系统研究了呼盟森林及草原火灾发生发展规律及其原因和理论。     

短期森林火险等级模型的建立

黑龙江省气象部门以往建立的森林火险等级预报模型，仅是单纯的森林火险气象预报模型。由于对气象以外的影响森林火险等级的因素没有考虑，这使预报的准确性受到很大限制。为了使预报精度得到提高，从可燃物的特征入手，结合气象因子，力求得到综合的森林火险等级模型。     

森林火灾与气象条件的关系及其预报和防御

分析了湿度、温度、风、降水等气象要素及地形地貌与林火发生的关系,介绍了森林火险等级预报方法,并提出了林火防范措施。     

西安市森林火险特征分析与等级预报算法改进

利用2014—2021年西安市逐日气象要素和同期的森林火灾资料,对西安市森林火灾特征进行分析;并针对实际情况,将地理特征、人类活动区域、坡度、下垫面可燃物类型、海拔等引入到西安市森林火险等级预报模型中,改进森林火灾气象等级预报算法,提出了西安市森林火险风险综合预报模型。改进后的算法在预测精度和准确度方面均得到提升,同时该模型的预测结果比西安市森林火险气象等级预报模型明显提高,以超过3级为森林火灾危险性预警标准时,可以覆盖约65%的火灾,比改进前提高了25%。本研究对森林火灾的预防和控制具有一定的参考价值。     

重庆市森林火险等级预报方法

根据重庆林火发生特点及林火与气象条件的关系，划分森林火险等级，并引入ＥＣＭＷＦ数值预报产品建立森林火险等级预测方法，试验效果良好。     

川西高原草原火险危害等级预报方法简介

在四川甘孜、阿坝、凉山三个少数民族自治州中,选取石渠、色达、理塘、稻城等八个气象站地面上温度、露点、降水量、风速等气象要素,通过计算得到相对湿度后,自动替换生成最近连续五天的与草原火险有关的气象资料库.通过干燥度指数计算得着火指标,风湿指数计算得蔓延指数;通过着火指数(蔓延指数)与着火(蔓延)阀值的比较得出着火(蔓延)等级初值;再通过降水量的客观预报值对其初值进行修订得出未来24小时川西高原草原着火、蔓延危害等级预报.以上全过程均自动实现.     

基于WRF-Fire模式的2009年“5· 21”蒙古国入境大火数值模拟研究

利用WRF-Fire模式对2009年“5·21”蒙古国草原入境大火进行火场发展数值模拟研究，并通过敏感性试验分析了防火隔离带对火势的阻挡作用。结果表明，模式可以较准确地再现环境风场对本次大火蔓延过程的影响，模拟火场面积、蔓延方向与实况基本一致。第一阶段（21日12—22时，世界时，下同）在蒙古国境内起火点附近，地面为裸露地表，可燃物负载量小，近地面为东北风，火线向西南方缓慢蔓延；第二阶段（21日22时—22日11时）风向转为西北，火线经平缓均一草地向东南方发展，在到达中蒙边境前地面风速增大到8～10 m/s，且风向与坡向一致，火线迅速移向中蒙边境防火隔离带；第三阶段（22日11时—23日20时）隔离带和人工灭火有效阻止了火线继续向中国境内蔓延，此阶段风向转为南风，火线向北扩展；第四阶段（23日20时—24日12时）风速达到16 m/s以上且风向转为西北风。受东面隔离带和湖泊的阻碍，火线缓慢向南蔓延。当火线到达南面的隔离带后，受隔离带阻挡及人工扑火作业的共同作用，本次大火于26日08时结束。敏感性试验表明，若不存在隔离带，火线将在风场的驱动下继续向东南、东北方向蔓延，所经区域主要地面可燃物类型从草地过渡到针叶林，火场的蔓延将造成大面积的森林资源损失。     

黑龙江省短期森林火险气象等级预报系统

利用林火资料和气象资料,通过建立概率模型模拟单因子对森林火险气象等级的单因子贡献度，然后通过四级判別得出综合模型，再根据不同季节植被因子对天气火险等级进行订正，最终得出森林火险气象等级。用此模型，对1981—2000年逐曰74个站进行了森林火险气象等级计算，形成文本文件和库文件；对每日的实时资料进行火险气象等级计算；根据T213数值预报产品，计算未来24小时的火险气象等级。全省31个站的火险等级在省台服务器上以MICAPS第三类数据格式存放或通过“黑龙江省短期森林火险气象等级顿报系统”调看。     

井冈山森林火险等级划分及预报模型构建

森林火灾严重威胁生态安全和国民经济,由于不同林地的气候以及可燃物存在差异,森林火险具有明显的区域性特征。因此,在考虑气象因子的基础上,将可燃物含水率引入小区域的森林火险指数的计算,对建立更精确的小区域森林火险等级标准和预报模型具有重要意义。本研究系统地分析了2013—2016年井冈山地区森林可燃物含水率与气象因子的分布频率及因子间的相互关系。通过主成分分析方法对所有因子进行降维处理,获得火险因子得分方程,并计算出2013—2016年井冈山地区逐日森林火险指数,进而构建火险等级划分和森林火险等级预报模型。结果表明:井冈山森林火险等级划分为5类,分别为低(火险值≤0.024)、较低(0.024火险值≤0.067)、高(0.067火险值≤0.167)、较高(0.167火险值≤0.232)、极高(火险值0.232)。基于BP神经网络模型构建了井冈山森林火险等级预报模型,预测精度可达96.4%。并利用2013—2017年卫星监测到的井冈山地区热源点数据对模型进行检验,预报准确率高达92.3%,表明该火险等级标准和预报模型能够满足井冈山地区日常防火业务需求。