廣東中為智能防雷技術有限公司
黑龍江省雷擊森林火災報告
關于黑龍江省雷擊火災情況的調研報告
黑龍江省人民政府森林草原防滅火指揮部
為提升黑龍江省雷擊森林火災防范能力，按照黑龍江省委書記張慶偉進一步研究雷擊火的批示精神和黑龍江省省長王文濤關于開展“追雷行動”要求，今年防期間隙，黑龍江省應急管理廳組織專家對雷擊森林火災防控技術進行研究，深入我國雷擊火引發森林火災的重點地區進行實地調研和技術分析，對國內防雷企業進行考察。調研報告指出，在氣候變化異常的大背景下，由于加強火源管控使人為森林火災明顯減少，雷擊森林火災的比率相應上升。近年來，我國發生的重特大森林火災中，由雷擊引發的所占比率由原先的不足5%上升到60%以上。同時，溫室效應導致雷電活動逐步增強、許多少雷區變為多雷區，未來的雷擊森林火災形勢越來越嚴峻，雷擊森林火災防控問題已成為森林防火工作的重點.和難點。
雷擊森林火災時空分布
全球平均每年發生雷擊森林火災多達5萬起。加拿大的雷擊火次數占森林火災總次數的76%。美國西部山區大約有68%的森林火災是由雷擊引起的。世界矚目的1989年美國黃石公園特大森林火災就是由雷擊引起的。我國雷擊火比率不高(1%~2%),但集中發生在黑龍江大興安嶺、內蒙古大興安嶺林區等少數地區。http://www.cmfantasia.cn
2002年至2019年9月，黑龍江省共發生雷擊森林火災505起，占火災總數的39.7%。發生過雷擊森林火災的大興安嶺、黑河、森工北部林業局、伊春四個地區中，大興安嶺地區是主要發生地區，發生次數占全省95%;其余三個地區發生次數少，僅個別年份偶有發生;其他地區均沒有發生過雷擊森林火災。大興安嶺各個縣區雷擊森林火災狀況有很大不同，呼中區發生次數明顯.高于其他各縣區，塔河、漠河、新林雷擊森林火災發生次數較多，加格達奇和呼瑪縣最少。從空間分布(見右下圖)來看，部分地點的雷擊森林火災發生頻度、烈度遠超毗鄰區域，從統計學看這些地點是雷擊森林火災的重點防范區域。
年際變化:雷擊森林火災是一種受氣候因素影響極大的自然災害，因而會隨著每年氣候條件不同而呈現較大差異，最多的2015年達73起，較少的2012年僅發生6起。防火期變化: 68 9%的雷擊森林火災發生在夏季防火期，29.1%的雷擊森林火災發生在春季防火期，僅有19%的雷擊森林火災發生在秋季防火期。月變化:發生時間為4月至10月，最早的是4月24日，最晚的是10月9日;月變化具有明顯的集中性，高發的6月、7月約占64.6%。日變化:因雷擊森林火災發生時間極難確定，登記的多為發現時間，發現時間大多在9時至20時，最多的13時至17時超過50%，早晨和夜間基本無法發現。黑龍江大興安嶺雷擊森林火災多發重發的原因雷擊森林火災的發生與落雷的數量和強度、氣象條件以及可燃物干燥程度密切相關。
(一)氣候原因
一是強干雷暴天氣頻發。在每年5月至8月，經過大興安嶺林區的極地冷空氣在鋒面系統作用下，引起雷暴和風，并使地面連續升溫。因襲來的冷空氣溫度低、含水分較少，導致干雷暴，雷暴期為113天至125天。二是異常天氣增多。近年來，隨著氣候變暖，厄爾尼諾、拉尼娜現象頻繁出現，高溫、大風、降水不均(降雨期滯后、出現明顯降雨段和干旱段)等異常天氣增加。
(二)可燃物原因
2000年以來，大興安嶺地區的森林燃燒性顯著增強。-是土壤墑情低。大興安嶺地區土層瘠薄，多數地區土層厚度不足10 厘米，涵養水源能力極低。陸地同化系統(CLDAS) 監測顯示，.大興安嶺多數地區在雷暴期的土壤墑情持續為三類墑，土壤含水量低。二是可燃物含水率變化快。
有限的降雨多隨地表徑流流失。殘存水分在長時間無較大降水天氣過程中，因日照和大風而蒸發,地表極易出現干土層?？葜β淙~層和泥炭層含水率極低，處于干燥狀態。各種植物生長緩慢且枯黃，可燃性極高。經調查，在氣溫達28C至30C的夏季，連續4天無有效降雨，地表易燃可物含水率就降低至30%以下，易被引燃并可連續蔓延。三是易燃可燃物多。易遭雷擊的高海拔地區主要林型多為偃松一落葉松、 蘚類一落葉松 林和偃松矮曲林，林相殘破、透風透光性強，遍布油脂極高的偃松和極易燃燒的苔蘚、地衣。經調研組測試，地衣可被明火直接點燃、燃燒迅速, 流水沖洗5分鐘的地衣90分鐘后仍可被明火引燃。
雷擊森林火災特點
(一)雷擊森林火災具有不確定性今年6月,監測到東北重點林區發生雷電事件共115015次，其中云地閃92517次，云閃22498次，雷電密度最高區域每平方公里發生10次雷電事件。盡管監測到的落雷數量多、落雷范圍廣、覆蓋面積大，但僅引起雷擊森林火災21起。由此可以得出，絕大多數落雷因條件不具備而不能
引發森林火災。雷擊森林火災是個大數據下的小概率事件，個別閃電與具體火災很難有高度的確定性關系，即無法準確判定某個閃電就會產生森林火災。
(二)雷擊森林火災具有可預測性
雷暴系統的路徑相對固定，雷電監測精度的提高、雷擊森林火災發生區域相對集中、雷擊火發生地點多在山脊和高山陽坡的二類、持續高溫干旱才會發生雷擊森林火災等信息和經驗的掌握，使得雷擊森林火災預測和預警成為可能。有經驗的嘹望員會根據前期氣候、地理位置、歷史火災情況等，預判雷擊森林火災可能發生的大致范圍，在雷暴發生后，會加強對這些重點區域的監測晾望，這極大提高了發現雷擊森林火災的及時性和準確性。--些地方在雷暴期，如遇連續3天以上高溫、大風、干旱，就會預判本地區-旦發生干雷暴就會出現雷擊森林火災，提前做好撲
救準備。
(三)雷擊森林火災具有延遲性
雷擊森林火災與雷擊直接造成的災害不同，是被擊燃燒物經過一段時間的隱藏式緩慢燃燒，形成火勢后引燃周圍可燃物蔓延形成的，從這個意義上說屬于雷擊的次生災害。這個隱藏式緩慢燃燒時間從1個小時到2天不等，個別的甚至超過一周時間 ( 當被擊燃燒物為大徑級倒木時)。同時，還存在自熄自滅的情況。
(四)雷擊森林火災具有多發性
大興安嶺地區地下以各種黑云母花崗巖與白云母花崗巖居多，電阻率較高，導電性差，落地雷閃不能單點快速泄電，往往通過多個點同時泄電，即同時雷擊多點，俗稱“雷擊一條線”“雷擊一大片”。大興安嶺地區今年6月14 日發生9起、6月24日發生8起、6月25日發生6起雷
擊森林火災。
(五)雷擊森林火災具有爆發性
通常一次雷暴活動會持續幾天，且在-一個時期內雷暴活動頻繁，僅今年6月東北重點林區就發生了6次較大的雷電活動，在這些過程中雷擊活動頻繁且數量巨大，最多單日可達2萬余次，爆發性極強。
雷擊森林火災的預防
目前世界各國對雷擊森林火災的預防措施，-是采用人工增雨降低森林燃燒性和減少干雷暴的發生，二是加強對雷擊火的探測、預報和監測。
(一)人工增雨
人工影響天氣實現增雨作業是應對雷擊火的有效辦法。目前黑龍江省大興安嶺和內蒙古大興安嶺的部分林區，只要氣象條件具備就進行人工增雨作業。這既緩解了旱情，又對雷擊森林火災.防控起到關鍵作用。今年5月5日，內蒙古根河林業局計劃下午實施人工增雨，但中午就出現了
干雷:暴并引發了雷擊森林火災，下午按計劃發射了6發降雨彈后，火場小雨變成中雨，至21時徹底撲滅。當天風力很大、形勢十分危險，如沒有開展人工增雨，后果不堪設想。
美國國家雷電探測網能探測到幾乎美國大陸所有的云地閃，其探測精度約2000 米;加拿大也建成全國閃電監測網;黑龍江省大興安嶺地區目前使用的是2005年建成的ADTD閃電定位監
測網和2018年建成的VLF/LF三維閃電監測網，探測范圍基本覆蓋大興安嶺主要林區。
(三)雷擊森林火災預報
全球范圍內對雷擊火概率預測模型的研究以北美地區最為先進且研究成果的應用也較普遍，預測率較高。國內在對雷擊火概率預測的研究方面尚處于理論探討階段，目前沒有成熟的技術和.
成果得到實際應用，只是由氣象部門根據降水少的冷鋒過境時間和氣候干旱程度作雷擊著火可能性的預報。
(四)雷擊森林火災監測
目前國內各基層單位采用加強監控作為應對雷擊森林火災的有效手段，爭取早發現、早出動、早撲救。-是增加嘹望塔密度。黑龍江大興安嶺與內蒙古大興安嶺在重點林區嘹望塔密度相差1倍(黑龍江大興安嶺2萬公頃/塔，內蒙古大興安嶺4萬公頃/塔)，導致兩地在雷擊火發現的及時
性、快速性和有效性方面存在較大差異。內蒙古阿里河林業局今年新增4座瞟望塔，雷擊森林火災次數和面積顯著減少。二是加強與氣象部門的密切配合，認真核實氣象部門發布的落雷點，采用飛機或車輛對重點雷擊火的分布區進行巡查，爭取做到及時發現，及時撲滅。
雷擊森林火災的撲救經驗
通過調研，各地在雷擊森林火災撲救方面總結出了很多經驗。(一)倚重航空消防，強化地空配合
雷擊森林火災多發生在高山陡角、道路不暢、人員難以快速到達的偏遠區域，因此航空消防是撲救雷擊森林火災的有效手段。在雷暴活動頻繁時期，將飛機靠前駐防，運送專業森林消防隊伍快速抵達火線及采用吊桶灑水壓制火頭控制火勢、地空配合是快速處置雷擊森林火災的重要手
段。
雷擊森林火災高發期內，在雷擊火多發區域，實施專業隊伍靠前駐防、就近出動，縮短撲火半徑、運兵時間，盡力抓住初發火的有利戰機進行撲火。出現火情時，大型機械第- -時間隨隊伍出發，撲救過程中，發揮其在開辟生土隔離帶、挖掘取水池等方面作用。內蒙古大興安嶺的經驗
做法是每10人至30人一組，分溝岔駐防。就是因為今年飛機靠前、大裝備靠前、隊伍靠前，內蒙古大興安嶺雷擊森林火災次數增加了，但面積減小了(最大的火場面積僅36公頃)。
(三)合理配置工具，采取有效戰法
經調研，雷擊森林火災撲救工具中最重要的是油鋸和割灌機，其次是風力滅火機、點火器，還有鍬、鎬、耙、水桶和二號工具。每支隊伍必須攜帶兩三臺油鋸和兩三臺割灌機，火場清理工具配置比率為鐵鍬30%、二號工具20%、水桶20%，鋸、耙、斧子、風力滅火機各占7.5%。另
外，通過近幾年實踐，便攜式無人機在偵察火場、尋找行軍路線和火場安全自救方面作用突出。撲救雷擊森林火災的最好時機是凌晨3時到上午10時前，這段時間天剛放亮，氣溫低、濕度大，火勢較弱，撲火隊員視線好，便于撲救，火易撲滅。
最有效的撲救戰法是“打、挖、清”結合，同時開展?！按颉笔抢糜欣麜r機撲滅明火;“挖”是明火撲滅后，沿著距火線邊5米至10米挖深至母質層、30厘米至40厘米寬的防火溝，切斷樹根，斷絕地下火的蔓延;“清”是清理溝邊到火場以里30米內的余火及粗大可燃物。這三道工序必須銜接上，哪- -道工序跟不上，都會前功盡棄。
調研發現的問題及建議
(一)繼續扎實推進“追雷行動”按照黑龍江省省長王文濤提出的“追雷行動”要求，大興安嶺地區與中科院電工所建立了覆蓋大興安嶺主要林區的VLF/LF三維閃電監測網，呼中區向國家林草局申報了預防雷擊森林火災試點建設項目，黑龍江省應急管理廳組織開展了雷擊森林火災現狀和防雷技術調研工作。通過調
研發現，盡管各地已經認識到雷擊森林火災的嚴峻性，為變被動防御為主動消除，紛紛開展了防雷技術和工程方面有益探索，但目前全世界用于雷擊森林火災防范的區域性、大尺度防雷技術，還沒有成熟經驗和應用成果。調研組建議，在防雷工程建設方面，應對相關技術進行權威論證，選擇合適地區進行試驗性示范區建設，待取得成熟經驗和技術成果后，再擴大范圍推廣應用。
(二)總結經驗，堅持成功做法
雷擊火的應對是目前森林防火領域的一一個世界性難題，我國在應對雷擊火方面仍然是以“發現-撲救”的被動防御為主，手段單一、效率不高，存在許多困難和問題急需破解。就黑龍江省而言，應繼續堅持如下成功做法:
1.根據氣象條件，適時進入夏季森林防火期;
2.在雷擊森林火災高發地區堅持開展人工增雨作業;
3.與氣象部門通力合作，及時發布雷擊火險預報，科學研判重點高危雷擊火險區域;
4 ADTD閃電定位監測網和VLF/LF三維閃電監測網并舉，強化雷擊位置監測定位;
5.雷暴活躍期，嘹望塔、地面巡護人員和飛機對雷擊重點區域進行“靶向式”巡護;
6.科學制定雷擊森林火災應急預案，雷暴活躍期，調整兵力部署，及時向雷擊高?；痣U區域
靠前駐防;
7.努力增加夏防期間大中型直升飛機數量，強化地空配合及飛機灑水滅火。
(三)當務之急是全面加強嘹望塔建設
經調研，雷擊森林火災90%以上都是嘹望塔率先發現的。內蒙古大興安嶺針對其嘹望監測能力不足的現狀，提出了嘹望塔密度由目前的4萬公頃/塔提高到3萬公頃/塔的建設目標，擬在雷擊森林火災多發的高山新建數十座嘹望塔。黑龍江大興安嶺盡管已有370多座嘹望塔，嘹望覆蓋率達90%，但仍有部分嘹望盲區。同時，原有晾望塔存在位置不合理、老舊嘹望塔急需維護更新、附屬設施條件差、生活設施不完備等諸多問題。特別是處于雷擊高發區的現有嘹望塔自身防雷能力不足現象較為普遍。調研組建議，黑龍江大興安嶺應加強嘹望塔建設，高度重視嘹望塔防雷安全問題，應盡快開展全區嘹望塔防雷能力普查行動。
雷擊火大多發生在山高林密人稀地區，接到火情報告，盡管隊伍10分鐘之內就能出發，但到達火場普遍需要車程1小時、步行2小時以上，難以實現“打早、打小”。撲救人員要保證及時到達火場，必須靠前駐防和實施飛機載人巡護。但目前靠前營房數量不足、可容納駐兵數量少、
布局不合理等現象明顯。雷擊森林火災高發的夏季防火期航空消防飛機數量少、可載人巡護的大中型直升機缺乏。調研組建議，黑龍江省大興安嶺地區應積極爭取國家投資加強靠前駐防點建設、增加夏防飛機數量，特別是大中型直升機數量。
(五)嚴防改革可能導致撲火能力削弱情況
近幾年內蒙古大興安嶺重特大雷擊森林火災頻發，而黑龍江大興安嶺幾乎沒有發生重特大雷擊森林火災。經調研發現，黑龍江大興安嶺每個局專業撲火力量在400人至750人之間，在撲救重特大森林火災時，可以集全區之力調動一切可調動的力量。
調研組建議，黑龍江大興安嶺在今后的改革中，應該保證撲火力量只增不減、集全區之力撲火的能力只能提高不能削弱。
