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林火强度

衡量林火强度的定量指标。它以单位时间内,在单位面积上燃烧释放的能量(或功率)表示。林火强度是林火行为的主要特征,可用以判断林火的类型,估算某种林型经过火烧后的受害程度。对研究林火生态,考察和评价林火对于不同树种生长发育以及其他环境因子的影响,都有重要意义。计算方法由于林火在燃烧蔓延中,其强度随着有效可燃物的多少和前进速度的快慢而改变。

衡量林火强度的定量指标。它以单位时间内,在单位面积上燃烧释放的能量(或功率)表示。林火强度是林火行为的主要特征,可用以判断林火的类型,估算某种林型经过火烧后的受害程度。对研究林火生态,考察和评价林火对于不同树种生长发育以及其他环境因子的影响,都有重要意义。

计算方法

由于林火在燃烧蔓延中,其强度随着有效可燃物的多少和前进速度的快慢而改变。因此,林火强度可用可燃物的性质、能燃烧的可燃物数量,以及蔓延速度等参数来计算。1954年美国拜拉姆(G.M.Byram)首先提出林火强度的概念,计算公式为

I=QWR

式中 I为林火强度(千瓦/米);Q为单位重量可燃物的发热量(千焦耳/公斤);R为林火蔓延速度(米/分);W为单位面积上的有效可燃物重量(公斤/平方米)。上述公式的物理意义明确,但使用上存在有困难。一是可燃物发热量Q值随可燃物含水量以及物理化学性质不同有着很大的变化范围;二是林区有效可燃物W有反馈作用(火强度高,有效可燃物就多),难以估算。1959年中国科学院林业土壤研究所,曾对大兴安岭的森林可燃物的发热量进行过测定,Q值平均约为16700千焦耳/公斤。

对于林火强度的实际估算,一般利用火焰长度与林火强度存在的指数关系,由火焰长度确定。1982年美国安德略(P.L.Andrews)和罗森梅尔(R.C.Rothermel)得出实验式:

F=0.45I0.46

式中 F为火焰长度;I为林火强度。FI都是英制单位,分别为英寸、BTU·英尺-1·秒-1。1984年苏联沃洛克奇娜(А.В.Волокитина)以类似的公式用野外火烧法,估计地表火强度。

划分指标

对林火强弱,尚未有严格的划分指标。第七届世界林业会议第一次委员会148号文件曾规定:对于热带树种,适于规定火烧的火强度为350千瓦/米。如果主林木的树高超过20米时,火强度可达700千瓦/米。由于高强度火容易烧伤林木造成火灾,所以只能允许在低强度下进行规定火烧。显然,火强度等于或小于700千瓦/米,一般应属于低强度火,而火强度大于700千瓦/米可视为高强度火。对于计划火烧和林火控制,美国的分级如表所示。

美国林火强度分级表