Page 143 - 森林资源的培育与保护及其开发利用

第二篇 森林资源保护 » 第五章 森林资源保护

触发爆燃。基于火灾本身产生的对流，当火势在斜坡上蔓延时会产生吸入现象，为火
势提供氧气。火焰越倾斜，速度越快，需要更多的氧气，从而诱导流动。此外，林火
通过辐射或对流向腐殖层进行热传递，加热过程中腐殖质层会产生氢、一氧化碳、甲
醇以及甲烷等低级桂及其含氧衍生物等气体和蒸汽，风带来热浪，可燃物达到一定燃
点时也会发生爆炸。

2. 爆发性
火焰在峡谷内的传播可能具有爆发性的火灾行为。当火焰锋面相当快地到达峡谷
内，火点在厚的可燃物内部逐渐侵燃，消耗大量的氧气，使得火点附近氧含量降低，

不完全燃烧产生大量的 CO 和挥发性物质。Viegas 等构建了一个描述火锋与周围空气
对流相互作用的理论模型，用以解释林火爆燃现象。Chetehouna 等基于热化学假说，
通过峡谷中积累的迷迭香属植物生物挥发性有机化合物加热，用经验关联式计算了这
些组分的理论可燃极限，结果表明，排放的生物挥发性有机物可导致森林火灾加速。

在复杂地形影响下，可燃气体被不断积累。当火区氧气含量突然升高，燃烧状态由扩
散燃烧转变为动力燃烧，可燃物燃烧更加剧烈，燃烧产生大量的热和气态物质，达到
爆炸浓度下限，瞬间形成破坏性极大的爆燃。

3. 要素耦合
爆燃起火耦合包括：
气体对流作用，两火线相互吸引，形成对流传热，火羽流引起的火灾（Plume
driven fires）是最危险和最不可预测的火灾类型，由火灾产生的对流驱动，对流上升，
在地表产生气流，可能导致大规模的定点和迅速且不稳定的火灾蔓延。

在山谷中的原始森林，枯枝落叶常年积累，地表可燃物复杂，同时受持续高温、
干旱影响，山地中可燃物的结构、组成、分布均发生了变化。
高山峡谷地带地形复杂，火的传播与地形风以及在白天和晚上发生在斜坡内的不

同的热降温作用相结合，火灾跟随盛行风的方向，并与山区山脊方向相互作用，风力
驱动的火灾会在高强度下燃烧，因为增加了通气（强制对流），火灾会迅速传播。
大气的不稳定性常常伴随着热湍流，可引起极端火行为。冷锋过境是造成大气不
稳定的一个重要因素。

（三）森林火灾中“爆燃”应对策略
1. 加强预警监测
充分利用物联网、大数据、云计算等现代化技术手段，科学预测森林火险等级，
实现森林火灾立体化监测。利用 PID 影响事件演算技术设计基于数学公式的相应温

度等级的序列报警生成系统，对森林火灾发生温度的判别进行分析，帮助管理人员
监测火灾发生情况，特别是在敏感的森林地区，如灌木丛、草地等。对于模块化结

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