森林火灾预警与森林火险预报研究概况

目前，对于森林火灾预警这个概念还没有一个公认的定义。美国、加拿大等国应用的是森林火险等级预报这个概念，而国内则较多人在应用森林火灾预警这个概念。我们认为林火预警技术包含了两方面的含义，即林火发生前的早期预报（人们常称为森林火险等级预报）和林火发生后的早期发现（即森林小火监测）技术。

森林火险预报是指依据一些客观要素，针对森林火灾的发生发展规律，采用一定的数理方法所做出的预测。按预报性质，森林火险预报可分为火险天气预报、林火发生预报和林火行为预报三类。森林火险预报的技术发展和实际应用已有近80年的历史，在世界各国发展较快，其中发展最快的是美国和加拿大。

美国的森林火险预报工作始于20世纪初。当时美国虽然在扑火方面投入了大量的经费，但在对落基山脉北部林区的1910场火灾仍无法控制的情况下，才意识到研究和建立一种预测火灾发生的系统，以帮助管理者较好地准备扑火的必要性。美国早期的火险预报或来源于野外观测，或来源于人们对环境的经验判断。1958年由火灾研究和火灾控制人员组成的联合委员会同意建立一个包括火险、燃烧、蔓延和可燃物能量（risk，ignition，spread，and fuel energy）等4方面内容的全国使用的火险系统。1968年美国林务局开始研究建立基于物理原理的，而不是基于野外观测的森林火险等级预报系统，这是美国国家级森林火险预报系统的起源。1972年建成的国家级火险系统，仅具森林火险预报的雏形。该系统需人工输入许多数表，主要通过计算着火分量、蔓延分量和能源释放分量，并确定3个独立指标，即雷击火发生指标、人为火发生指标和燃烧指标，进行火险等级预报。经过几年的试用和修改，1975年出现了第一个被称为AFFIRMS（administrative and forest fire information retrieval and management system）的自动预报版本。1978年形成了美国第一个“国家森林火险预报系统”，该系统在经过10年的实际应用后，于1988年进行了修订，从定性预报向定量预报迅速发展，形成了“国家最新火险等级预报系统”。1993年，用在PC上建立的WIMS（weather information management system）系统取代了AFFIRMS系统进行火险等级预报。

2001年又对WIMS系统进行了改造，使该系统可以分别预测地方级、区域级和国家级的森林火险等级。该系统是全美日常森林防火指挥的一项重要依据。近年来，美国的学者仍在不断地引进遥感、地理信息系统、网络等新技术、新方法，对该系统进行开发和完善。加拿大的学者自20世纪20年代末就开始了火烧试验和森林火险预报方法的研究，并于1972年提出了“加拿大森林火灾天气指标系统”。该系统是在大量的火灾资料和天气资料以及野外试验的基础上，利用水热平衡原理，预报全国统一的3种可燃物湿度码，每天只需测定其温度、相对湿度、风速和降水量等气象因子就可以对未来三天进行预报。经过10多年的应用，在1987年形成了“加拿大森林火险等级系统”。加拿大各地的防火中心根据该系统的预报结果，可及时调配巡护飞机和空降扑火队等防火力量，实现了对林火的科学、主动的预防。近年来，随着信息技术的发展，加拿大的学者仍在对该系统进行开发和完善。此外，前苏联、澳大利亚和法国等国家针对本围的实际情况，也不同程度地开展了森林火险预报研究工作。

我国研究林火预报较晚，1955年才开始，主要是在美国、加拿大和前苏联等国家的林火预报方法研究的基础上，结合我国实际情况进行研制，如风速补正综合指标法、双指标法以及火险尺法等。1978年以后，我国的林火预报发展较快，已由火险天气预报向林火发生预报和林火行为预报发展。这些成果揭示了我国的森林植被条件下的林火发生和火险预报的规律。近年来，随着计算机软件与数据库、网络与数据通信、地理信息系统（GIS）和遥感等信息技术的高速发展和应用的普及，我国研究林火的学者们已注意到应用信息技术推进森林防火技术发展的必然趋势。中国林业科学研究院易浩若等人国以国家林业局资助的“国家森林火险预测预报系统”为依托，从1998年开始开展了在信息技术平台上建立全国森林火险预报系统的方法技术的研究，构建了一个运行系统，并开展了日常运行。该系统根据有关林业行业标准确定的森林火险等级和火险指标，确定预报模型和方法；通过网络获取每日的气象观测数据和天气预报信息，以及每日重点区域的天气观测数据和火险因子观测数据：在基础数据库的支持下，在GIS软件平台上综合处理、分析各类数据，得出未来24小时和48小时的以县为单位的全国森林火险天气预报和森林火险预报。该系统在我国1999年春季和秋季防火期内进行了运行，预报结果曾每日通过林业专用网络发布，并每周4次通过中央电视台（CCTV2）发布。由于森林火险预报是一个多学科、多因素条件的综合体，该系统还在不断地进行开发和完善。