雷电是最常见的自然火灾原因,雷电引发的雷击火与其他类型森林火灾,共同组成全球林火体系.一般认为,作为自然火源的雷击火与人类活动没有关系,是区别于人为火源的,但其实不然,如 2019 年以来受新冠疫情封控影响,非必要活动和流动性减少,污染物浓度和闪电均显著下降.本研究将雷击火与人类现代化进程、居住地扩张、下垫面变化、预测技术与扑救技术发展以及国家法律法规相联系,探究人类活动对闪电以及森林雷击火发生的影响.闪电是雷击火发生三要素(火源、可燃物、有利于火扩散的环境)中的火源,能引发雷击火的闪电主要是云地闪电,近几十年来人类活动影响环境中的气溶胶含量,而气溶胶是影响闪电的主要因素,城市地区排放的大量污染气溶胶、生物质燃烧排放的烟尘气溶胶以及城市热岛效应均使闪电发生概率提高.不同地表覆盖类型的年均地闪密度差异较为明显,建设用地的年均地闪密度最高.森林区域的强闪电密度大,陡度也较高,森林大多分布在高海拔区域,与之前研究的高海拔地区闪电频次高是吻合的.闪电强度大、陡度高,破坏力更强,森林区域容易发生雷击事故.雷电具有选择性放电的特征,即会向一些特殊地区放电,这些特殊地区被称为雷击选择区,如地下水露出地面的地方、不同电导土质相接的地方、地下有金属矿体(如铜矿、铁矿)以及地下湖泊和水库区.人类挖矿留下的矿区废石场、山顶修建水库、山区铺设输电线路等活动均会造成土壤电导率变化,进而带来雷击,同时由于山区树木繁多,避免由此引发的雷击火也同样重要.随着雷电监测技术的发展,我国部分地区建立了闪电定位监测系统,特别是 2021 年国家林业和草原局启动森林雷击火防控"揭榜挂帅"应急科技攻关项目,项目组构建了以全波形三维雷电探测网为主体的大兴安岭雷击火感知系统,覆盖大兴安岭林区,可以实时精准定位云地闪发生位置,雷击火监测预警能力和雷击火发现效率显著提高.国家法律法规则通过影响森林植被和气候变暖而间接影响雷击火.该研究有望为未来森林雷击火的发生及防控预警提供参考,并为制定相应政策提供依据.

雷电;雷击火;人类活动;现代化进程;监测预警

司莉青;苑尚博;赵凤君;舒立福;王明玉;马启明

中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所 国家林业和草原局森林生态环境重点实验室 北京 100091;中国科学院电工研究所 北京 100190

林业科学

[1]司莉青;苑尚博;赵凤君;舒立福;王明玉;马启明-.雷电、雷击火发生与人类活动关系)[J].林业科学,2022(11):1-9

地下湖,定位监测系统

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