榆林市森林火险气象等级预报预警系统

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2024年3月19日发(作者：)

２０１０年９月　

第３期　

森林防火　

ＦＯＲＥＳＴ　Ｆ　ＪＲＥ　ＰＲＥＶＥＮ丁ＩｏＮ　

Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　２０１　０　

Ｎｏ．３　

榆林市森林火险气象等级预报预警系统　

韩姗姗，高蕊，万红卫　

榆林７１９０００）　（陕西省榆林市气象局，陕西

摘要－通过分析榆林市近年的森林火灾与气象因子的关系，利用指数查对法建立了森林火险天气预报系统，　

在森林防火警戒期间制作发布榆林市各县区森林火险天气预报，为社会公众及林业部门提供气象服务。　

关键词：森林火险；气象等级；预报　

中图分类号：￥７６２．３　３　文献标识码：Ａ　

榆林市的气候属暖温带和温带半干旱大陆性　

的４月底，其中的２—４月底是全省的森林防火戒　

季风气候，四季分明，夏季高温炎热，入冬后低温、　严期。据统计，２００４—２００９年榆林市共发生火灾　

寒冷、干燥。近年来随着退耕还林、封山禁牧等一　１５０次，年平均约２５次；火灾主要发生在每年的　

系列生态建设措施的实施，我市的生态环境质量　１１月初至次年的４月底，占全年火灾发生总数的　

得到了极大的改善，截至目前，榆林市造林面积已　９８％；３－４月发生次数最多，仅两个月就占到７４％；　

达１０８．６万ｈｍ　，其中沙区造林保存面积达７９．３３　５—１０月火灾极少发生（图１）。这种现象主要是与　

万ｈｍ　。在干旱少雨的榆林市，森林植被在冬、春　

春季榆林市大风天气频发、空气干燥、树木尚未返　

季极易引发火灾，据林业局报告，近年来我市森林　

青、人类活动相对集中等因素有很大的关系，可　

火险急剧上升，森林防火形势极为严峻。　

在统计分析大量火灾事件的发生规律后，得　

８Ｏ　

见，春季更应加强防火工作。　

７Ｏ　

６０　

出森林火灾的发生和蔓延与气象条件是有密切关　

系的。从气象学的角度出发，预测并发布森林火险　

天气等级，可以提高公民的防火意识，尽量减少火　

灾给人们生命财产造成的损失同时也是林业气象　

服务的重要内容。　

火

灾

次

数

５０　

４Ｏ　

３０　

２０　

１０　

０　

１月２月３月４月５月６月７月８月９月１Ｏ月１１月１２月　

月份　

１　火灾资料统计　

本文所用森林火险资料是由榆林市林业局森　

图１　２００４～２００９年榆林市逐月火灾发生次数　

２森林火险与气象条件　

利用２００４—２００９年火灾和气象资料，分别按　

林防火指挥办公室提供的２００４～２００９年榆林市　

ｌ２县（区）历史森林火险资料，包括起火地点、起　

火时间、起火原因和燃烧面积。气象资料是与森林　

起火地点、起火原因、起火时间、燃烧面积等方面　

火灾发生时间相对应的逐Ｅｔ、逐月降水、湿度、风、　

进行统计，结果表明火灾发生概率与气象条件密　

温度等数据资料。　

切相关，比较严重的森林火灾大多是发生在前期　

陕西省的森林防火期为每年的１１月至翌年　

高温、干燥的气候背景下，因此，选取出反映“天气　

收稿日期：２０１０—０７—０１　

基金项目：榆林市气象局２００９年度重点科研项目（２００９Ｚ一１）。　

一

５　４＿一　

第３期　韩姗姗。等：榆林市森林火险气象等级预报预警系统　

干燥”程度的气象因子：气温、相对湿度、风和降　

２．３风与火灾　

水，利用其前期的变化以及它们的综合作用，即可　

大风天气利于水分蒸发和可燃物干燥，而且　

以间接地测定可燃物的干燥度，得出适用于榆林　

大风对火势蔓延起到促进作用。大风一般可引发　

市森林火险气象等级的短期预报结果。下面我们　

两个方面的林区火灾，一是在林区遇有明火时遇　

对这４种气象要素进行逐一分析。　

２．１降水与火灾　

大风易引起火灾；二是引发连锁火灾。据榆林市历　

年大风的季节性变化统计数据显示，春季是大风　

的多发时期，这与榆林市火灾主要发生月相符合。　统计榆林市各县区在有雨、无雨、持续无雨　

条件下的火灾发生率，结果可看出，有雨天火灾　

８６％的火灾都是发生在日最大风速≥５　ｍ／ｓ情况下　

发生率明显偏低，无雨天火灾发生率正常偏高，　

持续无雨天火灾发生率明显偏高一个等级。例　

如，１５０次火灾发生当Ｈ无降水天气的占到９９％　

（其中仅有的１次也是在火灾发生３小时后才出　

现的降水现象）；２００５年１２月６～１５日前期持续　

３１～４０天无降水，该时段内连续每天都有林区火　

灾发生；统计数据显示连续无降水日１１天后火　

灾的发生次数占到５８％。根据上述分析，对连续　

无雨日数对森林火险指数的贡献值进行了划分　

（表１）。　

表１　连续无雨日数对森林火险指数的贡献值　

等＿尢０～３　４～７　８～１１　１２～１５　１６～１９　≥２０　

：ＩＪ　口，ｄ　

分值　５　１０　１５　２０　２５　３０　

２＿２相对湿度与火灾　

任何植物都含有一定的水分，绝对干燥的植　

物是不存在的。物体燃烧时，第一过程就是水分蒸　

发，这要吸收大量汽化热，当树木含水量大时，需　

消耗大量的汽化热，接触到明火不会立即燃烧。因　

此，湿度大时，也即是湿润的天气气候下，不易发　

生森林火灾。统计数据显示，榆林市火灾发生当天　

日最小相对湿度均在３０％以下，＜２０％的火灾次数　

占８８％，其中＜１０％占４０％，ｌ０％～２０％占４８％，其　

原因是日最小相对湿度＜１０％的日数偏少，所以应　

将日最小相对湿度＜２Ｏ％当做相对湿度对森林火　

险指数贡献值的最大值（表２）。　

表２　１　４时相对湿度对森林火险指数的贡献值　

的，而且风速越大，火灾面积越大（表３）。　

表３　日最大风速对森林火险指数的贡献值　

２．４气温与火灾　

在连续晴朗时期，相对湿度会变得异常偏低，　

若在伴有大风的情况下，就极易引发森林火灾。榆　

林市森林防火戒严期长达７个月，不同的月份，　

不同的最高气温值对森林火灾的发生有不同的影　

响。统计发现，１５０次火灾发生日所处的旬平均气　

温有９０％偏高于历年同期（各月份不同最高气温　

的火险贡献值见表４）。　

表４　日最高气温对森林火险指数的贡献值　

３卫星遥感积雪覆盖率与祭祀高峰期特　

殊分值对森林火险的调整　

３．１卫星遥感积雪覆盖率调整指标　

同等级降水量的降雨与降雪，后期影响差别　

很大，降雨会迅速地被表土吸收或蒸发，而积雪的　

存在对火险发生会起到很好的抑制作用。气象卫　

第３期　森林防火　２０１０生　

星对地表面有很好监测作用，可以反映出地表积　

分值、求和，再利用卫星遥感积雪监测覆盖率与祭　

雪情况，利用气象卫星监测资料计算得出的积雪　

祀高峰期两个特殊分值对总分值进行调整，最后　

覆盖率做调整指标意义明确（表５）。　

表５积雪覆盖率对森林火险分值的调整　

覆盖率≥５％６％～２０％２１％～４０％４１％～６０％６１％～９０％≥９１％　

根据总的分值判断出森林火险气象等级。这种方　

法是目前研制森林火险气象指数最为常用的方法　

之一，国家气象中心中短期森林火险气象指数和　

分值０　—３　—７　—１０　—１５　—２０　

３．２祭祀高峰期调整指标　

专家发现，气象因素直接引起的火灾占总火　

灾数的１％ｆ１］，在试报期间还发现，在一些特殊时　

期，特别是民间传统祭祀高峰期，预报值要比实况　

值偏小，分析火灾明显偏多日的特点，主要是由于　

各类祭祀高峰期上坟烧纸、燃放爆竹等人为因素　

导致明火增多，所以极易发生火灾。这里是利用多　

年火灾资料并结合当地传统民间风俗而制定，在　

使用时，系统自动判断预报日所处的时间，判断　

是否是人为因素关键期、关键日，自动将调整值加　

人，算出预报结果（表６）。　

表６祭祀高峰期对森林火险分值的调整　

４森林火险预报模型　

在森林火险气象指数研究的早期，由于缺乏　

相应的仪器没备，人们往往是根据天气的阴晴、风　

力的等级以及空气的干燥程度估测森林火险高低　

程度，迄今，不少学者已从不同的角度研制出了多　

种森林火险气象指数预报方法，其构建方法大致　

可归纳为３种，分别为指数查对法、综合指标法和　

回归分析法。本文根据榆林市的气候特点，采用了　

指数查对法进行预报方法研究，也就是先选取出　

与高森林火险密切相关的降水、风速、相对湿度和　

气温４个气象因子，确定各单因子所对应的火险　

～

５６一　

国家气候中心长期森林火险气象指数均采用了这　

种方法。这种方法通常是根据经验和试验结果总　

结得出的，其优点在于计算简单，便于推广，有较　

好的实用价值。　

５森林火险等级确定标准　

为对森林火险气象指数所指示的森林火险的　

高低程度有一个更直观、明了的描述，现将森林火　

险等级由低到高划分为５个等级。表７给出了榆　

林市森林火险气象等级划分标准及所对应的取值　

范围。　

表７榆林市火险等级确定标准　

６系统结构及使用效果　

６．１预报预警系统构成　

（１）信息采集子系统。自动从天气数值预报系　

统中采集各县区隔日降水量、最高温度、最大风　

速、ｌ４时相对湿度４种气象数据，加工处理后人　

本地资料库。　

（２）森林火险预报子系统。根据所挑选出的气　

象要素值，系统自动计算得出各要素的贡献值，再　

确定出积雪覆盖率、祭祀高峰期的调整分值，将其　

代入计算公式：　

Ｉ＝Ｉ（Ｒ）＋，（厂）＋，（Ｖ）＋，（　膏）＋，（　）＋，（ｄ）　

上式中，，为森林火险总分值；Ｒ、厂、Ｖ、　、Ｘ、ｄ分别　

第３期　韩姗姗，等：榆林市森林火险气象等级预报预警系统　

为前期连续无降水日火险贡献值、１４时相对湿度　通过榆林市森林火险等级气象预警系统很快　

火险贡献值、日最大风速火险贡献值、日最高气温　

就能看出第二天全市各县区的森林火险等级是　

火险贡献值、积雪覆盖率火险调整值、祭祀高峰期　低、还是高。这套系统自建立以后，于２０１０年１　

火险调整值。最后系统将根据，值自动判断得出　

各县区的森林火险预报等级。　

（３）森林火险预报显示子系统。通过优美直观　

月开始在榆林市气象局投入业务应用，取得了良　

好的效果。榆林市气象局利用本模式，建立的榆林　

市森林火险天气预报系统，在森林防火警戒期间　

的画面，用不同颜色显示出未来２４小时各县区的　

制作发布全市各地的森林火险天气预报，通过榆　

预报结果，并提供不同等级火险天气的预报服务　林电视台“天气预报”栏目及榆林广播电台，发布　

用语。　

时效为２４　ｈ的榆林市１２县（区）森林火险天气等　

（４）知识库及各类火险新闻子系统。提供各种　

级预报，受到广大市民、林业局的关注和欢迎。此　

森林火险的预防知识并能及时录入一些新闻内　项预报服务工作的开展，对提高群众的防火意识，　

容。　

６．２使用效果分析　

减少森林火灾，促进榆林市防火工作起到了积极　

作用。　

火险预报的目的是用科学的手段提醒人们，　

在高、强等级时段和地区，发生火灾的可能性增　

参考文献　

邓雪娇．环境气象学与特种气象预报［Ｍ］．北京　

大，要保持足够的警惕，在森林中加强对明火、不　

［１］吴兑，

规则用火等的管理，防患未然，将火灾损失减少到　

最低限度。实践证明，火险预报将有效地减少火灾　

的发生，起到了“预防为主，防消结合”的作用ｌｌ＿。　

气象出版社，２００１．　

（责任编辑：韩焕金）　

（上接第５３页）人员３支队伍建设，加强森林消　森林火险等级的时段，积极主动组织林农有计划、　

防专业（半专业）队伍建设；按照无火按有火准备，　

小火按大火扑救的要求配置必要的扑火机具，并　

的原则，加强各类扑火人员和林农的教育培训力　

度，强化防扑火科学指挥。　

有防范的进行生产性用火，做到有堵有疏。　

（６）加强野外火源监测。通过卫星、晾望台、视　

不断完善各种扑火装备和器材。同时，按分级培训　频监测和地面巡护方式，突出抓好重点时段、重点　

地段的野外火源巡查力度，落实专人负责，严密巡　

查。同时，加大依法治火力度。严格执行相关法律　

外随意用火人员和森林火灾肇事者从严处理，因　

（５）实行疏堵结合的火源管理。随着农村各项　

和制度，适时开展火案专项整治，以案释法，对野　

优惠政策的落实，农民种粮、造林的积极性高涨，　

野外生产性用火增多，管理的难度也越来越大，对　

玩忽职守，造成森林火灾和人员伤亡事故的，应依　

此，应采取综合手段对野外生产性用火探索建立　

法依纪追究领导和有关人员的责任。　

新的管理机制，通过森林防火宣传教育，提高林区　

干部群众森林防火意识，自觉遵守野外火源管理　

规定。在严格执行野外火源管理制度的同时，抓住　

一

（责任编辑：韩焕金）　

５７—　

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