[科普中国]-林业气象服务

简介

气象或气候条件是影响林业资源生长、发育、产量、质量、结构、功能的最基本条件，也是影响林业效益的重要因索。各项林业生产活动如采种、育苗、造林、抚育、经营管理、采伐运输、良种繁育、病虫害防治、护林防火、城市园林绿化、各种防护林营造、经济林培育、各种林副土特产品的培育与生产等，都要根据气象或气候条件来科学进行。因此，应当在尽可能的范围内向林业局、林企、林农或其他涉林机构提供安全和高效率生产所需的气象服务。尤其是有森林火灾和有灾害性天气发生时，采用方便、有效地服务方式提供林业气象服务是十分有必要的。

目前，我国气象部门专门针对林业开展的气象服务主要包括两个方面：一方面是针对森林火险的监测、预报和预警服务，另一方面是针对林区生态环境进行监测服务。1

森林火险的监测、预报和预警服务森林火灾是世界上最严重的自然灾害之一，森林火灾的发生与否，发生后是否蔓延扩大形成灾害，取决于是否有火源、森林的可燃性及外界环境条件，而这些都与气象因索有着密切的关系，森林火灾发生的原因有自然和人为两方面。人为原因占很高的比例，占98%以上，主要致灾原因有烧荒烧炭、电线引起、家火上山、烧牧场以及邻国蔓延等自然火引起的森林火灾占1.12%，主要由雷击、闪电、自燃等原因引起。成灾严重的森林火灾都是适宜的气象条件下发生的，比如1987年5月大兴安岭特大森林火灾，就是由于长期干旱无雨，起火后连续几天偏西大风达10级的条件下，林火迅速蔓延的结果。因此各地区都积极开展森林防火相关工作，立足于“早防范、早处置、早扑灭”，这对森林火险的监测、预报和预警服务提出了更高的需求。

目前，国家级及各地气象台站积极开展的森林火险监测、预报和预警服务，同时还加强火场气象服务和森林防火科普宣传。1

森林火灾与气象因素森林火灾是指失去人为控制，在林地内自由蔓延和扩展，对森林、森林生态系统和人类带来一定危害和损失的林火行为。森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害。森林火灾和气象的关系十分密切。虽然人为原因是森林火灾最大的原因，但长期的天气干燥也可能导致地面温度持续升高，森林物质易引起自燃，而且雷击也可以导致火灾的发生。

对森林火灾发生有明显影响的主要气象要素有降水量、气温、风速、相对湿度、连早日数等。降水量。降水量大小直接影响林区可燃物的含水量，可燃物含水量越高，着火率越低可燃物含水量越低，着火率越高。如果一个地区的年降水量超过1500 mm，或月降水量超过100 mm，一般不发生或少发生森林火灾。

气温。日最高气温往往是该地着火与否的主要指标。林火发生最多的时间，多半是白天气温最高的时段，气温升高使得可燃物自身温度升高、含水量变小，易接近燃点，所以高温天气是森林火灾的重要因素，要特别引起警惕。另外，一般气温在-10～25℃幅度内常有林火发生。如气温〉25℃以上可燃物生长变绿，体内含水量增加，则发生林火机会也随之减少。

风速。风对森林火灾的发生、发展起两个作用。一是使未燃烧得可燃物蒸发变干，更加易燃二是可燃物燃烧后，通过风带来新鲜氧气，使火燃烧得更旺。所以大风天气多，火灾次数也多。风又是林火蔓延的重要因子，风速越大，火烧面积也越大。俗话说《火借风势，风助火威。就是这个道理在相对湿度。相对湿度越大，可燃物含水率也随之增大。通常相对湿度在75%以上则不易发生森林火灾，75%～55%可能发生火灾，55%以下容易发生火灾，30%以下可能发生特大火灾。

此外，连早日数长短、云量多少等都能影响森林火灾的发生。

森林火险监测服务利用气象卫星实时监测，气象部门可以得到热源点信息。但是热源点并不是火点，需要对热源点进行核实、排除。对热源点的核实、排除过程主要是与国家林业局防火办或通过地方气象台与当地森林防火指挥部联系，排除非火灾点，然后对火灾点和可疑区域进行监视和预报。

森林火险预报预测服务气象部门对森林火险的预报预测分为短期气候预测和短期天气预报。短期气候预测主要考虑降水和降水距平、温度和温度距平等方面预报森林火险的趋势，而短期天气预报则着重考虑未来24小时森林火险的气象等级，也即有没有可能发生，发生的可能性是多大。需要强调的是，森林火险气象等级预报是指发生森林火灾的气象条件的可能性，而不是预报有无森林火灾发生。

此外，研究森林中可燃物类型、森林潜在林火行为与气象条件的关系、与森林火灾有关的人工影响天气(降水、雷电)以及森林火险的红外遥感探测方法等，也被各国森林气象工作者所重视，因此要不断提高对森林火险气象条件的实时监测和预警能力。

目前，气象部门和林业部门合作，根据可燃物含水率和综合气象要索进行森林火险等级预报。主要考虑天气和气象要素的变化对森林可燃物易燃性的影响，依此为依据划分的火险等级，称之为森林火险气象等级。制作和发布森林火险天气等级的预报称为森林火险气象等级潜势预报。从气象角度出发，对森林火险天气等级预测及卫星遥感火情监测进行综合开发应用，对保护森林生态环境建设有重大意义。

气象部门发布的森林火险气象等级预报包括了气象条件有利于着火的区域及该区域着火可能性的大小，同时提供了基本防御措施。普通的公众可以从该产品中了解到哪些区域容易着火，当地政府或林业部门组织相关单位适时开展森林火灾隐患排查，发现问题及时整改督促基层严格野外生产性用火的审批管理，确保安全用火¥组织基层护林员加强对野外违章用火的查禁，及时消除火灾隐患；森林防火指挥部组织森林防火办公室加强24小时值班和火情调度，随时掌握辖区内火灾情况，及时处置各类火情；组织各级森林消防队伍和应急扑火队，加强戒备，切实做好扑救火灾的各项准备工作。同时群众应该注意个人用火，在林区杜绝吸烟等。

森林火场气象服务在发生森林火灾后，林业部门需要根据不同的气象条件，如温度、风力尤其是降水等因素来科学决策，选择扑火方法、安排扑火时间以及布置扑火力量。因此，各级气象台站需加强气候背景、前期气候特点分析，严密监视天气，重点关注降水、温度、大风的变化，发挥气象部门的优势，切实做好火场气象服务工作。

森林火场气象服务主要包括密切监视火场所在区域的天气变化和火场演变情况i加密制作短时火场天气预报加密制作森林火险等级预报密切关注人工增雨作业条件，择机进行人工增雨作业。

森林防火科普宣传做好森林防火科普宣传，提醒公众认清森林防火面临的严峻形势，并指导公众科学用火、防火、灭火，是从源头上减少森林火灾发生的有效手段。

在防火期，各级气象部门根据本地区天气气候特点和森林分布情况，加强与当地林业部门、森林防火指挥部的沟通与合作，充分利用广播、电视、报纸、网络等媒体和林区景点的电子显示屏等，加强对森林防火的宣传，并利用天气预报栏目、气象声讯电话等多种气象信息播发媒体，开展森林防火科普宣传，普及防火法规和知识，提高社会公众的森林防火意识。

林区生态监测气象服务森林是丰富的自然宝库和良好的生态屏障，是自然生态系统网络、结构上的重要枢纽。它能向人类提供丰富的林副产品，又有涵养水分、调节气候、保持水土、防风固沙等功能。大洪水的背后是植被破坏、水土流失沙尘暴的背后是沙漠化、荒漠化气候变化背后是气候变暖、极端天气增加和自然灾害的频发。因此，保护林区生态环境需要气象服务的保障。

森林生态系统监测主要是选择具有代表性的东北、西南地区等森林生态系统，开展森林群落结构、森林生长状况、凋落物等森林生物因子的监测，森林土壤物理和化学特征要素的监测，林内小气候、大气成分及水环境因子的监测，森林生物多样性及森林气象灾害和病虫害的监测。目前我国已经建立了多个森林生态气象监测系统，不仅有利于拓展林业气象研究领域，而且是对气象观测资料的重要补充。目前，林区生态气象服务主要是利用森林地面观测资料和卫星遥感监测资料，结合森林生长发育气象指标，运用森林净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)估测模型、森林生态系统模型和各种数学统计模型，制作发布森林生态气象监测评估与预测预报信息。内容主要包括森林生态气象条件监测、生态气候适宜度评价、森林生长发育状况宏观监测与评价、森林气象灾害监测与预测信息等。1

森林生态气象条件监测林木的生长发育受气象条件的影响和制约，主要影响因素有光照、温度、降水和风。根据对森林生态气象条件监测得到降水、气温、光照等气象条件对森林生态系统的影响，对合理利用气候资源、开发森林和保护自然生态环境平衡具有重要意义。

光照。森林生态系统的光照主要来源于太阳辐射。太阳辐射能是森林自然环境诸要素发展变化的主要动力，是形成森林生态系统能量的基础。光长、光强和光质对树木和森林都能产生影响。不同树种的生长发育对光照的要求不同，同一树种不同的生育阶段对光照的要求也不同。

温度。树木生长发育对温度有一定的要求。不同树种、同一树种不同生长发育时期的要求不相同。

降水。对陆生植物而言，降水是最有效的水分供应形式，直接影响土壤水分和空气。降水强度不同，效果也不同，强度大的降水，不能很好地渗透到土壤中，引起水土流失，还会造成山洪暴发，给林木造成灾害。

风。风不是林木生长中必须的因子，但风对林木生长发育有重要的作用，能够引起温度和水分状况的改变，从而影响林木的光合作用和蒸腾作用等。树木能减小风速，保护农作物，但强风也能使林木受到机械损伤。

生态气候适宜度评价气候条件不但能使树木的外表性状发生变异，还会使树木遗传基因发生变异。树木良种的选育，首先要选择最适于某一气候区的良种其次，通过改变气候条件，诱导遗传基因突变，培育新品种。植树造林必须根据树种生物学特征选择相应的土地条件并据此选择合适的树种，土地条件如土壤、地势、生物、气候等诸因素中，气候起着决定造林成败及效果的根本性作用。

综合气候、地理、品种、产量等因素，开展林区生态气候适宜度评价，通过生态气候对作物生长发育适宜度的动态模拟，对合理开发利用气候资源，培育经济品种，持续高效快速发展生态经济，进一步合理调整林业结构等方面具有重要意义。1

森林生长发育状况宏观监测与评价根据自身的遗传特性和环境条件的作用，从幼龄到成熟衰老的不同时期，森林在大小和发育状况上表现出各自不同的主要特点而划分成不同的时期，即森林的形成、速生、成长、近熟、成熟和衰老六个生长发育时期，分别对应于幼龄林、壮龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林。

研究气象条件对其生长发育起促进作用还是延缓作用、有利还是有害的指标和因子，利用卫星监测系统，对森林生长状况进行宏观监测，确定其发育阶段，然后评价当前的气象条件对林业生长发育的影响，从而指导相关部门进行科学决策。

森林气象灾害监测与预测森林生态系统是最重要、最复杂的陆地生态系统之一。对森林生长发育产生危害的气象灾害主要有病虫害、旱涝灾害、大风、风沙、干热风、雪害、雨凇灾害、霜冻、冰雹等。针对这些灾害，有针对性地提供高温、干旱、冻害、冷害、病虫害以及森林火灾气象条件等监测预测和预警服务，对保护森林生态系统有很大的促进作用。1