辽宁省林火发生和过火面积与气象因子关系分析
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尽管前人研究成就斐然ꎬ但就所用方法和所涉 及的地理范围来讲ꎬ 不能完全满足区域服务需求ꎮ 如在资料的运用上ꎬ多用温、压、湿、风等地面气象观 测数据ꎬ而很少涉及形成这些数据的天气背景ꎬ因而 用天气学方法ꎬ尤其是用高空 ５００ ｈＰａ、８５０ ｈＰａ 等压 面天气图的分析甚少ꎬ而地面记录的雷暴致林火发
１ 资料与方法
空等压面图资料等ꎮ
２０１４ 年秋季辽宁省气象局和辽宁省林业厅历时
一个月的全省林火卫星热点、森林火灾核查及森林
火灾现场区域气象因子采集工作的调研数据资料ꎬ
包括全省 ２０１３—２０１４ 年的林火卫星热点与森林火灾
收稿日期:２０１７ － １０ － ０７ꎻ修订日期:２０１８ － ０７ － ２４ꎮ 资助项目:辽宁气象局科研项目(２０１７１２) 和 ２０１８ 年山洪地质灾害防治气象保障工程( 雷电灾害风险普查建设) 项目共同资助ꎮ 作者简介:孙虹雨ꎬ女ꎬ１９８５ 年生ꎬ工程师ꎬ主要从事短期天气预报研究ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｓｈｙｓｈｉｈａｏ＠ １６３������ ｃｏｍꎮ 通讯作者:陆忠艳ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｌｕｚｈｏｎｇｙａｎ１０２５＠ １６３������ ｃｏｍꎮ
由辽宁省 森 林 防 火 预 警 监 测 中 心 提 供 ２０１４— ２０１６ 年森林火灾卫星热点监测资料( 资料包括热点 时间、火场所在地点、经纬度、像素数、有无烟云、是
生ꎬ恰是强对流运动形成的直展云所致ꎮ 又如ꎬ过去 否为连 续 林 火 事 件、 林 火 所 在 地 类 及 快 速 反 馈 情
多用统计上的经典多元分析ꎬ而很少用像灰色控制 况)ꎮ
对某一具体地理范围的有关气候条件的林火研究ꎬ 火气象服务提供科学依据ꎮ
是具体指导当地林火防御的科学依据ꎬ近年来有些 专业人员对此领域做过很多分析ꎮ 孙玉荣等[８] 、于 文颖等[９] 、周璋等[１０] 分别就湖南、大兴安岭、海南等 地的林火与气象条件关系进行过深入研究ꎬ取得了 有价值的成果ꎬ为进一步深入研讨和其他地区的借鉴应 用ꎬ起到了很好的指导作用ꎮ
这样的方法综合分析来揭示林火本质ꎮ 从地域上ꎬ 辽宁林火也有其独特特征ꎬ大兴安岭的研究成果虽 对辽宁有指导意义ꎬ但不能较好地反映辽宁特征规 律ꎮ 因此ꎬ从方法上和地域上ꎬ作新的探索ꎬ势在必 行ꎮ 本文对辽宁森林火灾时空特征与气象因子关 系、发生次数与主要发生期气象要素进行了综合分 析ꎬ并采用灰色关联分析方法进行定量分析ꎬ拟为林
第５期
孙虹雨等:辽宁省林火发生和过火面积与气象因子关系分析
１ ２９
由辽宁省气象台和辽宁省气象信息中心提供度、风速、 降 水、 干 燥 度ꎬ２０１４—２０１６ 年 ４ 月 上 旬 降
水、气温及 ３０ ａ 气候值资料和 ５００ ｈＰａ、８５０ ｈＰａ 的高
辽宁省林火发生和过火面积与气象因子关系分析
孙虹雨１ 程攀２ 程佳悦３ 朱轶铭４ 贾斌英３ 黄阁１ 陆忠艳１
(１������ 辽宁省气象台ꎬ辽宁 沈阳 １１０１６６ꎻ ２������ 辽宁省气象灾害监测预警中心ꎬ辽宁 沈阳 １１０１６６ꎻ ３������ 辽宁省森林 防火预警监测中心ꎬ辽宁 沈阳 １１００３１ꎻ ４������ 辽宁省人工影响天气办公室ꎬ辽宁 沈阳 １１００１６ꎻ)
１������ １ 资料来源及处理 １������ １������ １ 资料来源
由辽宁省 森 林 防 火 预 警 监 测 中 心 提 供 ２００２— ２０１５ 年全省森林火灾资料( 包括全省 １４ 个地市和昌 图、绥中两个县域内每年逐月的森林火灾次数、起火 原因、过火面积( ｈｍ２ ) 、受害森林面积( ｈｍ２ ) 、损失林 木、人员伤亡、其他损失及出动扑火人工、出动车辆、 飞机和扑火经费) ꎮ
最为敏感的关键时期ꎻ４ 月气温、４ 月风速、５ 月相对湿度、５ 月气温、３ 月风速是影响森林火灾发生程度的主要因子ꎮ 根据实地
调研的样本数据分析起火与气象条件的关系ꎬ提出了辽宁省森林火灾的高发预警时间点和相关气象预警指标ꎬ可为林火气象服 务提供科学依据ꎮ
关键词:林火ꎻ气象因子ꎻ节气ꎻ天气学方法ꎻ灰色关联分析
摘 要:利用 ２００２—２０１５ 年辽宁省森林火灾资料、２０１４—２０１６ 年卫星监测热点资料以及高空天气图等相关气象资料ꎬ采用
统计分析、天气学分析和灰色关联分析方法ꎬ揭示了辽宁省林火发生及过火面积的特征ꎬ探讨了其与节气的关系ꎬ并用灰色系统 原理定量分析了对影响森林火灾发生期的气象因子ꎮ 结果表明:春季的 ３—５ 月是起火的高发月份ꎬ每日 １０:００—１５:００ 是森林 火灾的高发时间ꎬ其热点与春分节气密切相关ꎬ春分节气可以作为辽宁省火灾易发开始的预警时间点ꎬ清明时节成为历年防火
第 ３４ 卷 第 ５ 期 ２０１８ 年 １０ 月
气象与环境学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ
Ｖｏｌ. ３４ Ｎｏ. ５ Ｏｃｔｏｂｅｒ ２０１８
孙虹雨ꎬ程攀ꎬ程佳悦ꎬ等. 辽宁省林火发生和过火面积与气象因子关系分析[ Ｊ] . 气象与环境学报ꎬ２０１８ꎬ３４(５) :１２８ － １３４. ＳＵＮ Ｈｏｎｇ￣ｙｕꎬＣＨＥＮＧ ＰａｎꎬＣＨＥＮＧ Ｊｉａ￣ｙｕｅꎬｅｔ ａｌ. Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｂｕｓｈ ｆｉｒｅ / ｂｕｒｎｎｉｎｇ ａｒｅａ ａｎｄ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｆａｃｔｏｒｓ[ Ｊ] . Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ２０１８ꎬ３４(５) :１２８ － １３４.
中图分类号:Ｐ４０４ 文献标识码:Ａ ｄｏｉ:１０. ３９６９ / ｊ. ｉｓｓｎ. １６７３￣５０３Ｘ. ２０１８. ０５. ０１６
引言
中国是森林火灾频发的国家ꎬ林火是森林面临 最主要的风险源[１] ꎮ 随着北方干旱天气增加ꎬ我国 森林防火形势更加严峻[２ －３] ꎮ 引起森林火灾的原因 主要是自然起火和人为原因起火ꎮ 因此ꎬ加强气象 条件对森林火灾的影响研究显得尤为重要[４ －７] ꎮ 针
１ 资料与方法
空等压面图资料等ꎮ
２０１４ 年秋季辽宁省气象局和辽宁省林业厅历时
一个月的全省林火卫星热点、森林火灾核查及森林
火灾现场区域气象因子采集工作的调研数据资料ꎬ
包括全省 ２０１３—２０１４ 年的林火卫星热点与森林火灾
收稿日期:２０１７ － １０ － ０７ꎻ修订日期:２０１８ － ０７ － ２４ꎮ 资助项目:辽宁气象局科研项目(２０１７１２) 和 ２０１８ 年山洪地质灾害防治气象保障工程( 雷电灾害风险普查建设) 项目共同资助ꎮ 作者简介:孙虹雨ꎬ女ꎬ１９８５ 年生ꎬ工程师ꎬ主要从事短期天气预报研究ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｓｈｙｓｈｉｈａｏ＠ １６３������ ｃｏｍꎮ 通讯作者:陆忠艳ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｌｕｚｈｏｎｇｙａｎ１０２５＠ １６３������ ｃｏｍꎮ
由辽宁省 森 林 防 火 预 警 监 测 中 心 提 供 ２０１４— ２０１６ 年森林火灾卫星热点监测资料( 资料包括热点 时间、火场所在地点、经纬度、像素数、有无烟云、是
生ꎬ恰是强对流运动形成的直展云所致ꎮ 又如ꎬ过去 否为连 续 林 火 事 件、 林 火 所 在 地 类 及 快 速 反 馈 情
多用统计上的经典多元分析ꎬ而很少用像灰色控制 况)ꎮ
对某一具体地理范围的有关气候条件的林火研究ꎬ 火气象服务提供科学依据ꎮ
是具体指导当地林火防御的科学依据ꎬ近年来有些 专业人员对此领域做过很多分析ꎮ 孙玉荣等[８] 、于 文颖等[９] 、周璋等[１０] 分别就湖南、大兴安岭、海南等 地的林火与气象条件关系进行过深入研究ꎬ取得了 有价值的成果ꎬ为进一步深入研讨和其他地区的借鉴应 用ꎬ起到了很好的指导作用ꎮ
这样的方法综合分析来揭示林火本质ꎮ 从地域上ꎬ 辽宁林火也有其独特特征ꎬ大兴安岭的研究成果虽 对辽宁有指导意义ꎬ但不能较好地反映辽宁特征规 律ꎮ 因此ꎬ从方法上和地域上ꎬ作新的探索ꎬ势在必 行ꎮ 本文对辽宁森林火灾时空特征与气象因子关 系、发生次数与主要发生期气象要素进行了综合分 析ꎬ并采用灰色关联分析方法进行定量分析ꎬ拟为林
第５期
孙虹雨等:辽宁省林火发生和过火面积与气象因子关系分析
１ ２９
由辽宁省气象台和辽宁省气象信息中心提供度、风速、 降 水、 干 燥 度ꎬ２０１４—２０１６ 年 ４ 月 上 旬 降
水、气温及 ３０ ａ 气候值资料和 ５００ ｈＰａ、８５０ ｈＰａ 的高
辽宁省林火发生和过火面积与气象因子关系分析
孙虹雨１ 程攀２ 程佳悦３ 朱轶铭４ 贾斌英３ 黄阁１ 陆忠艳１
(１������ 辽宁省气象台ꎬ辽宁 沈阳 １１０１６６ꎻ ２������ 辽宁省气象灾害监测预警中心ꎬ辽宁 沈阳 １１０１６６ꎻ ３������ 辽宁省森林 防火预警监测中心ꎬ辽宁 沈阳 １１００３１ꎻ ４������ 辽宁省人工影响天气办公室ꎬ辽宁 沈阳 １１００１６ꎻ)
１������ １ 资料来源及处理 １������ １������ １ 资料来源
由辽宁省 森 林 防 火 预 警 监 测 中 心 提 供 ２００２— ２０１５ 年全省森林火灾资料( 包括全省 １４ 个地市和昌 图、绥中两个县域内每年逐月的森林火灾次数、起火 原因、过火面积( ｈｍ２ ) 、受害森林面积( ｈｍ２ ) 、损失林 木、人员伤亡、其他损失及出动扑火人工、出动车辆、 飞机和扑火经费) ꎮ
最为敏感的关键时期ꎻ４ 月气温、４ 月风速、５ 月相对湿度、５ 月气温、３ 月风速是影响森林火灾发生程度的主要因子ꎮ 根据实地
调研的样本数据分析起火与气象条件的关系ꎬ提出了辽宁省森林火灾的高发预警时间点和相关气象预警指标ꎬ可为林火气象服 务提供科学依据ꎮ
关键词:林火ꎻ气象因子ꎻ节气ꎻ天气学方法ꎻ灰色关联分析
摘 要:利用 ２００２—２０１５ 年辽宁省森林火灾资料、２０１４—２０１６ 年卫星监测热点资料以及高空天气图等相关气象资料ꎬ采用
统计分析、天气学分析和灰色关联分析方法ꎬ揭示了辽宁省林火发生及过火面积的特征ꎬ探讨了其与节气的关系ꎬ并用灰色系统 原理定量分析了对影响森林火灾发生期的气象因子ꎮ 结果表明:春季的 ３—５ 月是起火的高发月份ꎬ每日 １０:００—１５:００ 是森林 火灾的高发时间ꎬ其热点与春分节气密切相关ꎬ春分节气可以作为辽宁省火灾易发开始的预警时间点ꎬ清明时节成为历年防火
第 ３４ 卷 第 ５ 期 ２０１８ 年 １０ 月
气象与环境学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ
Ｖｏｌ. ３４ Ｎｏ. ５ Ｏｃｔｏｂｅｒ ２０１８
孙虹雨ꎬ程攀ꎬ程佳悦ꎬ等. 辽宁省林火发生和过火面积与气象因子关系分析[ Ｊ] . 气象与环境学报ꎬ２０１８ꎬ３４(５) :１２８ － １３４. ＳＵＮ Ｈｏｎｇ￣ｙｕꎬＣＨＥＮＧ ＰａｎꎬＣＨＥＮＧ Ｊｉａ￣ｙｕｅꎬｅｔ ａｌ. Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｂｕｓｈ ｆｉｒｅ / ｂｕｒｎｎｉｎｇ ａｒｅａ ａｎｄ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｆａｃｔｏｒｓ[ Ｊ] . Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ２０１８ꎬ３４(５) :１２８ － １３４.
中图分类号:Ｐ４０４ 文献标识码:Ａ ｄｏｉ:１０. ３９６９ / ｊ. ｉｓｓｎ. １６７３￣５０３Ｘ. ２０１８. ０５. ０１６
引言
中国是森林火灾频发的国家ꎬ林火是森林面临 最主要的风险源[１] ꎮ 随着北方干旱天气增加ꎬ我国 森林防火形势更加严峻[２ －３] ꎮ 引起森林火灾的原因 主要是自然起火和人为原因起火ꎮ 因此ꎬ加强气象 条件对森林火灾的影响研究显得尤为重要[４ －７] ꎮ 针