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     

湖北省森林火险的大气环流特征分析及其预报判据

本文从气象角度对湖北省历史上96次林火进行个例分析,发现:森林火灾的发生、发展与大气环流背景密切相关.并且"西北气流型"、"平直环流型"和"西南气流型"是我省林火发生的主要环流形势,其中前两种环流型占有较大比例,并在此基础上提炼出一套相应的环流判据.最后对地面气象要素与林火的关系进行了简单统计,结果表明相对湿度对林火发生具有预报意义.     

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。     

2000年我国森林火灾的气象特征分析

从2000年全年林火发生地区和时间分析研究入手，指出了2000年林火发生的两大重灾区。一个是东北林区（黑龙江、内蒙古大兴安岭林区），另一是长江以南大部分地区；划分出了森林火灾发生的三个高冷期，即3月中下旬到4月初、5月上中旬及6月中下旬。根据2000年林火发生地区和时间特征，分析研究了森林火灾发生的天气气候背景，森林火突出现的天气形势，结合卫星云图林火监测资料,对2000年森林火灾发生的大气环流进行了天气学模型分类。     

陕北春季森林火灾气象条件分析

通过对1989~2004年间陕北春季森林火灾发生期气象资料进行研究分析,指出春季2~5月份林火期气候特征、森林火灾易发期天气环流特征,林火的发生与冷空气活动密切相关。在春季森林火灾期地面气象要素也呈现出一定的变化规律。     

EOS／MODIS卫星资料在贵州省林火监测中的应用

在森林火灾预防和扑救中,及时而准确地监测森林火灾和火环境的变化是各级防火人员最为关注的问题之一。对于大面积森林火灾,依靠地面人力和飞机监测,不但费用高,而且工作繁杂,特别是对于盲区的监测计算精度低。借助于卫星遥感和林火地理信息系统,进行计算机统计分析,可以克服这些不足,提供较为详细的森林火灾有关数据。该文介绍EOS／MODIS卫星遥感资料在贵州省森林火灾监测的应用,从理论上分析EOS／MODIS数据林火信息的识别和提取的原理及方法。     

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。     

宜昌冬季两次降水过程大气边界层的观测分析

利用宜昌2007年12月10-25日的加密观测资料,分析了两次低值系统经过宜昌时大气边界层的温湿风廓线结构及其日变化特征。结果表明：位温廓线具有明显的日变化特征,对流边界层在白天出现和发展,其高度可达600m,而稳定边界层在夜间出现和发展,其高度可达300m,降水会抑制对流边界层和稳定边界层的发展;湿度廓线结构及其日变化与对流边界层的发展有关,总体上湿度随高度减小,贴近地面的薄层湿度随高度减小较快,而混合层内湿度随高度变化较小,出现降水时,近地层的湿度有明显增加,大气边界层内湿度随高度快速平稳减小;风速廓线结构比较复杂,总体上风速随高度增大,在大气边界层低层有时会出现一个风速极大值,风速廓线没有明显的日变化特征,大气边界层内风向变化较大,但以偏东风为主。     

对流降水云中大气垂直运动反演及个例试验

为深入认识对流降水云结构及动力特征,基于降水频段调频连续波5520 MHz垂直指向雷达(VPR-CFMCW),使用地面至15 km高度的反射率因子及径向速度,建立对流降水云中大气垂直运动的反演方法,分析对流垂直结构及大气垂直运动随高度分布的演变特征.对在广东龙门测站探测的2019年4月20-22日前汛期4次对流降水进行...     

移动雷达指挥火箭增雨作业过程分析

1引言2010年6月26日黑龙江省呼中县发生了重大森林火灾,前期由于暖高压控制,使当地出现了异常高温天气,给扑火带来不利影响。由于火场风力大,气温高,加之地形复杂,给扑救工作带来很大困难。此次森林火灾来势之猛、火点之多、涉及范围之广,在夏季雷击火历史上罕见。6月30日受高空横槽和地面锋面系统的影响,在火场地区进行作     

呼盟林火及草原火预报系统的研究

利用呼伦贝尔盟3O多年的林火及草原火资料以及天气、气象资料，考虑了引火火源、地形地势、森林及草原可燃物类型、地面可燃物负荷量、植物含水率、植物返青状况等多种因子，根据理想的火烧模型和理论，采用以火报火的系统工程，全面系统地分析论述了林火及草原火预报的各种指标、模型和基本理论，并研制出了客观配套的“呼盟林火及草原火预报系统软件”。该预报系统软件包括火险等级、火强度等级、火烈度等级、火苗高度、蔓延速度、蔓延距离、火线长、火场面积、火场周边长、有效安全点火灭火的最小距离及相应逆风区火速、雷击火卫星遥感监预测等多种短中长期林火及草原火预报模型和产品。     

青藏高原东北边坡复杂地形重力波的数值模拟

基于2007年7月青海祁连站的野外加密探空资料,结合高分辨率的三维边界层模式,模拟研究了青藏高原东北边坡复杂地形条件下,边界层对流引起的干动力过程对该地区地形重力波产生及传播的影响机理。结果表明:在不同的背景场强迫下,高原东北边坡复杂地形上空对流和重力波的空间结构存在较大差异。当背景风向与山体垂直时,随着风速增加,山脊背风坡混合层顶附近大气不稳定能量加强,激发了下游区域较强的重力波信号,此时对流线组织性增强、重力波波列较长,高水汽含量的空气被波峰传输到较高的高度,为对流云发展提供了有利条件;当背景风向与山脊走向平行时,山顶上空对流发展旺盛,山脊背风坡混合层顶大气状态较稳定,激发的地形重力波信号较弱且波列较短,整个混合层顶附近水汽较少,对流云形成条件减弱;当背景大气浮力频率减小时,整个区域上空对流发展更加旺盛但组织性减弱,背风坡下游重力波向上传输的距离减小,信号不显著,混合层顶附近水汽分布均匀且变化幅度较小,有利于层状云发展。     

惠州市森林火灾的气象分析和短期火险预报

本文通过对惠州市所属区域内１９８８～１９９７年的森林火灾（包括森林火警）资料进行普查,并对其相应的气象要素进行对比分析,发现在火源条件不变的情况下,气象要素的变化,特别是湿度的变化,与林火的发生、发展存在必然的联系。用林火记录和气象要素建立线性回归预报方程,预报短期森林火灾发生的天气等级,为发布森林火险预报提供依据。１　森林火灾的气象条件分析１－１　森林火灾与气候的关系在火源不变的情况下,森林火灾的发生发展,主要取决于植物干燥程度,即植被的含水量,植被的含水量又取决于当年的降雨量和降雨日数。雨量…     

南京市冬季市区和郊区晴天大气边界层结构对比分析

应用２００８年１２月２４—３１日南京市区和郊区同步大气边界层观测资料,对晴天大气边界层结构进行对比分析．结果表明：南京地区冬季晴天,市区近地面层气温高于江北郊区近地面层的气温,市区热岛效应明显,且热岛强度夜间大于白天;市区逆温出现的时间滞后于郊区,逆温层高度也大于郊区．夜间,市、郊区风速随高度不断增大,并在一定的高度出现一个８ｍ／ｓ的极值中心．市区空气相对干燥．通过典型日分析,市区１４：００干岛效应显著,相同高度上相对湿度一直低于郊区．在市、郊区近地面层中,愈近地面风速愈小;近地面层中白天风速最大,夜间最小;白天,大气层不 稳定,湍流混合作用强,上下层风速的差别趋于减小．市区风速在低层受建筑物影响,相同高度上小于郊区风速．     

昆明城市热岛效应立体分布特征

利用低纬高原城市昆明城内外垂直观测资料，探讨了低纬高原城市的城市气候立体分布特征，通过比较分析，得出如下初步结果：昆明城市热岛效应不仅在地面附近存在，而且在城市上空也存在；其城市热岛效应为夜间强，影响高度高（＞50m)；昼间弱，影响高度低（＜50m)；近地面强，上空弱；昆明城市区域的气温垂直分布昼间为随高度增高温度递减，而夜间为逆温分布；受昆明城市周边环境影响，昆明城市热岛效应最大值中心呈现随高度增高而偏多现象。如此的气温立体空间分布，将对城市污染扩散、建筑物的设计、城市节能等产生影响。     

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。     

大兴安岭森林火灾特征分析

基于大兴安岭林区1980～1999年的林火资料,运用Excel、Spss等统计分析软件,分析研究林区火发生特征,结果表明:1980～1999年,大兴安岭地区每年均有森林火灾发生,但林火发生次数随着时间发展总体呈下降趋势,进入90年代,森林火灾的总次数,特别是一般森林火灾的次数和过火面积有抬头的趋势,其原因主要人为火增多而引发的;90年代,森林火灾在春季发生的频次明显增多,火险季节始末间隔期也明显缩短。     

华北地区一次对流激发重力波的卫星观测和数值模拟研究

对流激发的重力波能够向中层大气输送动量和能量,准确获取重力波主要特征对于研究中层大气的动力学和热力学结构非常重要。本文利用COSMIC(constellation observing system for meteorology,ionosphere and climate)资料,结合中尺度数值预报模式WRF(weather research and forecasting),对2010年8月4日发生在华北地区上空的一次对流激发的重力波事件进行分析。结果表明:此次事件激发的重力波在平流层以中低频重力波为主,且在平流层中垂直波长、水平波长分别为9~11 km和650~800 km,约62%的动量聚集在15~25 km高度的低平流层。在对流活动发生期间,低平流层重力波势能密度一直维持较大数值,而上平流层重力波势能密度则在对流减弱后迅速减小,且伴随着下一次对流活动的出现再次迅速增大。平流层不同高度上重力波势能密度对对流活动的响应主要与对流发展高度和背景风场有关,当对流发展较浅时,其激发的重力波在低层西风中易耗散;当对流发展较深到16 km甚至更高时,其激发的重力波接近零风层,并在东风中迅速上传,使得高层重力波势能密度增加较快。     

2019年7月3日辽宁开原EF4级强龙卷形成条件、演变特征和机理

综合应用高时空分辨率多源观测资料,分析了2019年7月3日下午辽宁开原EF4级强龙卷的天气形势、环境条件、对流触发、对流风暴演变特征和龙卷的形成与消亡机制。开原龙卷发生在东北冷涡西南侧500 hPa西北气流、850 hPa切变线、地面强西南暖湿气流中;除了对流层中下层相对湿度低、抬升凝结高度较高是开原龙卷的不利环境条件外,其他有利于强中气旋龙卷的环境条件都具备。但风廓线雷达观测和天气雷达观测的径向速度场显示0～1 km垂直风切变的增强具有中尺度特征,表明边界层强风与中层急流相耦合形成了非常有利于龙卷的垂直风切变条件。形成开原龙卷的直接系统是一孤立超级单体,具有典型的超级单体雷达回波特征、强中气旋和龙卷涡旋特征等;其由地面干线辐合线与东侧的阵风锋辐合线共同作用触发。该对流风暴前部产生的降水先使得开原及周边地区大气快速饱和、显著改善了大气低层湿度条件,当对流风暴后部钩状回波部分移动到该区域时,有利于其不太强的下沉气流产生强度适宜的冷池,加之边界层强暖湿气流入流、强低层和中层垂直风切变与强烈上升气流的共同作用,从而产生了该次开原龙卷。地面自动站观测温度分布表明,开原龙卷超级单体的冷池与环境大气温度差异在2~4℃时有利于龙卷形成,而当对流风暴的强下沉气流使冷池温差加大到7℃时,不利于近地面垂直涡度维持,导致龙卷消亡。     

用对流-辐射平衡理论理解对流云的外观表现

文章展示卫星云图和飞机航拍照片上的云,试图把云的外观表现与大气的三维空间结构、运动,以及可能存在的内在物理过程联系起来进行分析,用对流-辐射平衡理论理解和解释对流云的外观表现。在未受扰动的情况下,层状云在云图上表现松散。动画显示,不同高度上的云,随其所在层面上的风水平飘荡,走向各不相同。当深对流发生时,云剧烈地翻滚,不同高度上的气流,被对流活动联系在一起。有组织的深对流虽然只在很少的地方发生,却是维持对流层大气热量平衡必须存在的。对流活动把太阳照射在地面上多余的热量散布到对流层大气的内部,抵消了对流层里长波辐射的冷却效应,保持了对流层大气内部的热量平衡。