湖北省森林火灾分析及长期趋势预报

本文主要研究森林火灾的长期预报问题,旨在为森林防火管理部门拟定森林防火规划提供科学依据.1.资料及分析本文使用1979-1989年全省及各地森林火灾发生次数及过火面积资料.资料分析表明,我省年年都有森林火灾发生,只是多与少、过火面积大与小之分.一般来说火灾次数多的年份,过火面积亦大.1979-1989年11年中,火灾次数最多且过火面积最大的年份为1986年,全省发生森林火灾1368次,过火面积为2.46万多公顷,其次是1988、1985、1987、1981、1983年,每年火灾都在260次以上,最少的为1979、1982、1984年,年火灾次数均在200次以下.根据火灾次数与过火面积的一致性,确定以年火灾次     

城市化对石家庄站近地面风速趋势的影响

利用1972—2012年石家庄城市站和4个乡村站地面风速资料,采用城乡对比方法,对石家庄城市站地面风速序列中的城市化影响进行分析,结果表明,石家庄站年和季节平均地面风速和平均10 min最大风速的长期下降趋势,主要是由城市化因素引起。具体结论如下：(1)石家庄站年和四季平均风速、平均10 min最大风速和大风日数均呈极显著的减少趋势,年平均减少速率分别为-0.15 (m/s)/10a、-1.05 (m/s)/10a和-2.90 d/10a;乡村站年平均风速呈微弱下降趋势,年平均10 min最大风速减少较为明显,年大风日数减少趋势非常显著,减少速率分别为-0.02 (m/s)/10a、-0.21 (m/s)/10a和-2.19 d/10a。(2)石家庄站年平均风速下降趋势中的城市化影响为-0.13 (m/s)/10a,城市化影响非常显著,城市化贡献率达到86.0%。该站春、夏、秋、冬季平均风速变化的城市化影响分别为-0.16 (m/s)/10a、-0.10 (m/s)/10a、-0.13 (m/s)/10a和-0.15 (m/s)/10a,城市化贡献率分别为82.8%、87.6%、88.6%和85.4%。(3)石家庄站年平均10 min最大风速变化趋势中的城市化影响为-0.84 (m/s)/10a,城市化贡献率为79.7%;春、夏、秋、冬季平均10 min最大风速变化趋势中的城市化影响分别为-0.94 (m/s)/10a、-0.80 (m/s)/10a、-0.60 (m/s)/10a和-1.01 (m/s)/10a,城市化贡献率分别达到90.4%、78.6%、64.9%和79.1%。(4)城市化对石家庄站年大风日数减少的影响不显著,但冬季大风日数减少仍明显与城市化过程有关。     

大兴安岭特大森林火灾气象成因的分析

本文分析了1987年5月大兴安岭特大森林火灾的气象成因。前期干旱、少雨及5月上旬气温的显著偏高，是发生特大火灾的气候背景。大兴安岭位于我国最北部，属于寒温带，年平均气温只有-3—-6 ℃，有机物分解缓慢，使林内可燃物越积越多，是发生火灾的物质基础。在已有大量火源存在的情况下，正逢有强干冷锋过境，平均风速达8—12 m/s，最大17.0 m/s，使火势急速蔓延，是造成特大森林火灾的最关键因素。地形与气温、积雪有密切关系，也对火场的蔓延有一定的影响。     

风与观测环境

统计德州、陵县(与德州相距约30 km)观测站2006—2012年逐年16方位风向出现次数、平均风速、最大风速、年最多风向及出现频率发现:2006—2008年期间,德州与陵县在16方位风记录变化趋势相近,年最多风向接近或相同。德州站自2009年开始,NE—NWN方因受建筑物影响,NE、NNE、N、NNW 4个方向年出现次数明显减少、平均风速,最大风速均呈减小趋势,以N最明显,减少77%;同时其相对方向风记录受到不同程度的影响,S出现次数减少最明显;由于空气具有钝体绕流现象,造成E、NW出现回数明显增加,以E最明显;从而导致该站年最多风向发生变化,由原来的S(或SSW)转为E。2009—2012年与2006—2008年比较:N年均出现回数减少79次,平均风速减少0.9 m/s;NNE年均出现回数减少57次,平均风速减少0.8 m/s;NE年均出现回数减少40次,平均风速减少0.9 m/s;NNW年均出现回数减少29次,平均风速减少0.1 m/s。     

1971-2010年虎林市最大风速变化特征

利用虎林市1971-2010年各月10 min最大风速资料,对虎林市最大风速进行统计分析,发现40 a虎林市春季、夏季、秋季、冬季和年最大风速每10 a以1.65 m/s的幅度下降,冬季下降最快,达到每10 a下降1.90 m/s,春季、夏季降低幅度很接近,都小于年最大风速降幅,夏季最大风速下降最慢,且最大风速极值主要出现在秋季和春季。虎林市各月最大风速变化曲线呈＂递减的两峰一谷＂型。     

长白山景区冰雪旅游人数与气象条件的关系研究

以长白山景区东岗气象站1957-2014年11月至次年3月气温、降雪、风速资料,长白山景区2009-2013年逐日旅游人数资料为基础数据,利用气候倾向值、相关系数、显示性检验等方法,分析了长白山景区冬季降雪、最低气温、最高气温变化特征及旅游人数与气象要素的关系。结果表明:景区降雪量呈增加趋势,趋势值为0.88mm/10a,最低气温、最高气温同样呈上升趋势,最低气温升温趋势高于最高气温;进入21世纪以来,最低、最高气温呈下降趋势,下降幅度分别达到-0.70℃/10a和-0.67℃/10a;降雪的变化幅度比较大;旅游人数与降雪存在负相关,特别是中雪以上量级的降雪,相关性更好,通过0.05的显著性检验;最高气温小于等于-11℃是旅游人数的高值区,当最高气温达到-18℃以下,旅游人数达到最低值。在最低气温大于等于-20℃是旅游人数相对的高值,-20℃以下旅游人数随着最低气温的下降,旅游的人数减少。平均气温与旅游人数的相关性不明显。旅游人数与平均风速、最大风速都呈负相关。在工作日期间风速在2m/s-7m/s之间是旅游人数的相对最大值,从7m/s以上随着风速的增大,旅游人数呈下降趋势,当风速在11m/s以上时人数达到最少。在公休日期间风速≤2m/s是旅游人数相对最大值,次大值出现在8m/s,从8m/s开始随着风速的增大,旅游人数呈下降趋势,在12m/s以上时人数达到最少。     

近40年南澳县大风特征分析

利用1970—2009年南澳县气象局地面气象观测站风向、风速记录资料进行统计分析。结果表明：近40 a南澳县年平均风速为3.7m/s,秋季最大,冬季次之,夏季最小;年平均最大风速为13.8m/s,春季最大,冬季次之,夏季最小;年平均大风日数为68 d,冬季最多,春季次之,夏季最少;近40 a来的年平均风速、平均最大风速和年大风日数均呈减少趋势;大风日数年内变化呈一峰一谷型;最多风向为ENE风向,NNE和NE风向位居第二,偏西风最少。     

丽水市森林火灾气象条件分析

针对丽水市森林覆盖率高达79.1%,每年森林火灾损失严重的情况,在研究丽水森林火灾基本特征的基础上,分析气象条件对丽水市森林火灾的影响机制。结果表明:森林火灾发生次数与相对湿度、降水成反比,与气温的季节性变化有关,与风速、雷击次数成正比。     

利用春季黄渤海沿海大风观测资料评估CFSR风场再分析数据

利用2008—2010年春季(3—5月)黄渤海沿海地区34个站点的地面观测风场资料,对CFSR(Climate Forecast System Reanalysis)10m风场再分析数据进行对比分析和检验评估。结果表明:CFSR对逐时风速的平均误差以及平均绝对误差大都在1~2m/s之间,对6级以上大风的平均误差大都在-1~-3m/s,而A平台、成山头、西连岛站为-3~-4m/s。CFSR对逐日风速的平均误差基本在-2~2m/s之间,成山头站最大为-3m/s,对6级以上大风的平均误差基本在-4m/s以内,但西连岛站为-4.7m/s。CFSR对更接近海上的站点以及6级以上大风的评估更加偏小,此外逐日误差比逐时偏大1m/s左右。由北方气旋造成的7级以上大风站点最多,平均误差大都为-4~-5m/s。成山头站在南方气旋和低槽冷锋天气类型下的平均误差都在-5m/s以上。CFSR对各种天气系统产生的西北以及偏北大风的次数及其风向的评估均较好,对北方气旋和东高西低产生的偏南大风评估也比较准确,但对南方气旋产生的东北以及偏东大风评估略差。     

1981—2020年安徽省不同重现期最大风速和极大风速时空变化特征

分别从质量控制级别、有效数据完整率、是否均一等方面考虑,选取安徽省51个气象站1981—2020年逐日10 min最大风速和2006—2020年逐日极大风速资料,基于最大风速资料应用阵风系数法构建1981—2005年极大风速,得到1981—2020年极大风速的长时间序列数据;对风速资料进行拟合适度检验,估算了安徽省不同重现期最大风速和极大风速的时间变化以及空间分布,并对极大风速序列延长前后重现期估算情况进行了对比。结果表明:(1) 利用阵风系数法构建的极大风速数据可信,可为因缺少长时间序列的极大风速观测而无法进行50年或者更长重现期估算提供参考;(2) 1981—2020年安徽省历年最大风速强度为12.38 m/s,极大风速强度为20.55 m/s,均为皖南低矮山区的风速值较低,沿江西部及江淮之间中部处于相对大值区;(3) 30年重现期最大风速为12.09~27.23 m/s,50年为12.64~29.01 m/s,均是石台站最小,桐城站最大;30年重现期的极大风速为23.51~39.56 m/s,50年为24.58~41.93 m/s,均为池州站最小,桐城站最大;(4) 短期的观测资料会降低重现期估算结果的可靠性。      

吉林省春秋季林火气象指数的建立及其变化特征

以吉林省为例,利用该省1952—2010年森林火灾(简称林火,下同)次数资料和全省气象站资料,分析该省林火次数时间变化特征及其与气象条件的关系,利用水分平衡法和统计回归方法建立林火次数气候影响评价模型并对其进行比较;在此基础上,利用水分平衡模型建立林火指数时间变化序列。结果表明,林火次数与降水、相对湿度、气温、风速等气象因子关系密切,水分平衡模型的气候影响评价效果优于统计回归模型;近62 a来吉林省林火指数和次数均呈增加趋势,表明气候变化有利于林火发生;2000年之后进入春、秋季林火多发期。     

重庆市森林火险变化特征及气象条件分析

利用重庆市34个气象站1961-2007年逐日气象观测资料以及同期NECP/NCAR逐月再分析数据,根据森林火险环境气象指数的定义,研究了重庆市森林火灾变化特征,并对春季和盛夏高森林火险等级下的典型年份的大气环流特征进行了分析。结果表明：重庆林火次数具有明显的年、季、月、日变化特征,盛夏（7-9月）和春季（2-4月）为2个高峰期,其林火次数占全年林火总数的78%,其中8月最多（占全年林火总数的18%）,午后是森林火灾多发时段;春季重庆市高森林火险的大气环流特征表现为：乌拉尔山、贝加尔湖和鄂霍茨克海地区500 hPa位势高度偏低,四川盆地高度场偏高,冷空气在中高纬地区堆积,天气活动主锋区偏北;盛夏重庆市高森林火险的环流特征为：巴尔喀什湖和鄂霍茨克海地区500 hPa位势高度显著偏低,朝鲜半岛位势高度显著偏高,西太平洋副热带高压位置偏北。     

Fire risk perpetuates poverty and fire use among Amazonian smallholders

Forest fires exacerbate carbon emissions, threaten biodiversity and cause welfare losses to local populations. Most fires accidentally ignite from mismanaged swidden and pasture fires. We provide evidence that fire risk in the Brazilian Amazon, the world's largest remaining tropical forest, perpetuates low yield and environmentally degrading agricultural activities. Using a combination of household interviews and remotely sensed data on fire occurrence in Eastern Amazon municipalities of Paragominas and Santarém, we show that smallholders in consolidated farm-forest frontier regions are locked into a vicious cycle that inhibits their adoption of fire-free practices. Households that invest in more capital-intensive fire-free agricultural technologies experience greater revenue losses from escaped fires than non-fire users. Changes in revenues are as sensitive to these fire impacts as they are to changes in physical capital investments. To overcome this fire-poverty trap, a “big push” of coordinated local incentives is needed. Policies mitigating fire risk may achieve a triple-win that reduces greenhouse gas emissions, forest degradation, and fosters inclusive economic development.     

内蒙古大兴安岭林区雷击火灾气候成因分析

利用常规天气图、数值预报产品、卫星云图以及溃变理论的预报工具V-3θ图,对2005年6月30日至7月2日发生在青藏高原东北侧甘肃省区域性持续暴雨天气过程进行了诊断应用综合分析.结果表明:副热带高压西伸北抬外围西南风气流控制青藏高原东北侧,当东北低涡、西风带的冷空气与西南风交汇时,触发强对流;850～200hPa有深厚的水汽层;700 hPa稳定的低涡切变为暴雨提供了强烈持续的辐合上升运动;卫星云图表明持续性暴雨由多个相继生消的中尺度对流系统影响造成的.基于溃变理论的预报方法在西北区域性持续暴雨的起报、结束及落区有很好的预测能力.     

极轨气象卫星森林火灾实时监测系统

介绍了新开发的极轨气象卫星林火实时监测系统的原理、功能及其数据处理流程.其特点是在卫星过境的同时就可处理出森林火灾信息,解决了目前同类气象卫星林火监测系统不能实时监测的问题.极轨气象卫星林火实时监测系统是由3台计算机组成的并行处理系统.该系统将火点判识的时序从模糊到确定分3步进行,并将数据接收、火点判断、火点定位、显示等的运行时序分配在3台计算机中同步运行.该系统于2005年在广州气象卫星地面站投入业务运行.与原有卫星遥感林火监测系统比较,该系统对森林火灾监测的时间可提早约30 min.     

梧州市森林火险气象预报

使用１９８０－１９９１年森林火灾及相应的气象资料，分析了森林火灾与有关气象要素的相关性。在此基础上，计算了森林火险天气预报指标，建立了预报模式，开展了森林火险天气等级预报。经试用效果较好。     

云南省森林火险气象等级区划研究

以云南省为研究区,采用防火期内插值到每个格点的月平均降水量、月平均气温、月平均风速、月平均蒸发量、月平均相对湿度5个气象因子,以及栅格化的云南省树种和土地利用分布作为火险区划因子,通过将其标准化并赋予各因子不同的权重,利用ARCGIS的分析计算功能,对云南省防火期内进行森林火险气象等级划分,并以历史林火统计结果作为验证。从区划结果来看,12月至次年5月森林火险气象等级的发展趋势符合云南的实际情况。通过对照历史林火统计结果,该结果能反映云南省大部地区在防火期不同月份的森林火险气象等级分布规律     

临汾市森林火险等级预报系统及其应用

针对临汾市森林分布面广,每年火情来得早,而且易燃的人工油松林面积较大,是山西的火灾易发区等实际情况,利用1986～2003年18年临汾市有关气象及森林火灾资料,回顾性地分析了森林火灾的发生与气象条件、火源条件及森林含水率的关系,计算了森林火险综合预报指标,前瞻性地建立起交叉学科的综合火险预报方程,经试用效果较好,对森林火灾发生有一定的预报预警能力.     

1961-2006年湖南省霾现象的变化特征

 利用1961-2006年湖南省97个市（县）地面气象观测资料，分析了霾现象的变化特征，结果表明：20世纪70年代以来，湖南年霾日急剧增多，极值不断被刷新，强度增强，重度霾出现范围增大。统计分析表明：46 a来湖南年平均风速线性减小，年降水日数波动性减少，年平均日最小相对湿度≤70%的日数增多。气候变化、城市化进程加快、大气污染物排放量增加是引起霾出现频率增加的可能原因。     

河北省森林火险预报模式的改进及应用

采用数理统计的方法,增加了MODIS卫星遥感监测的土壤湿度和热源点预报因子,对河北省气象局原有的森林火险预报模式进行了改进,针对不同区域分别建立了森林火险预报模式,并对2012年河北省森林火灾实际发生情况进行了分析和应用效果检验。结果表明,2012年防火期,实况出现火灾,改进的火险模式预报森林火险气象等级5级为预报完全正确比率达66．3％;预报火险气象等级为4级（高度火险）及以上的正确率达83．1％;预报火险气象等级为3级（中度火险）及以上的正确率达98．8％;在所有的预报样本中,森林火险气象等级预报5级,但实况没有出现火灾的空报率为6．8％。检验结果显示,改进后的森林火险预报模式的应用效果更接近实际情况。