摘要： 為了解與分析森林雷擊火災(zāi)的動態(tài)行為，進行森林雷擊火災(zāi)風(fēng)險評估分析，以減少或避免因雷電而引發(fā)的森林火災(zāi)、人員傷亡和設(shè)備毀壞所造成的損失，本文以2007—2018年山東省閃電定位系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)資料、閃電監(jiān)測資料、天氣和氣候觀測資料、林場高程數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、現(xiàn)場勘查資料和客戶所提供的相關(guān)資料等為依據(jù)，采用統(tǒng)計分析法、相關(guān)分析、疊置分析和緩沖區(qū)分析等多種分析方法，對徂徠山地區(qū)雷電活動時空分布特征進行分析，并以地閃密度空間分布與最大地閃強度空間分布的疊置作為雷電風(fēng)險的主要評價指標(biāo)，對徂徠山地區(qū)雷電易發(fā)區(qū)域進行研究。研究結(jié)果表明，徂徠山林場閃電密度較高的區(qū)域主要位于馬頭山溝以北和主峰太平頂周圍。同時，結(jié)合森林雷擊火災(zāi)原因、特點和地形特征，提出了一套符合實際的森林雷擊火災(zāi)風(fēng)險分析方法。該研究對森林雷電災(zāi)害的防護具有重要意義。

　　關(guān)鍵詞： 森林防火; 地閃; 雷電災(zāi)害; 風(fēng)險; 評估

　　森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，是全球氣候的主要調(diào)節(jié)者，影響著全球的生態(tài)環(huán)境。在生態(tài)環(huán)境日益惡化的今天，森林不但具有緩解地球“溫室效應(yīng)”、防治荒漠化、涵養(yǎng)水源、保持水土、防災(zāi)減災(zāi)、確保農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)、維護生物多樣性等方面的功能，而且還提供豐富的林產(chǎn)品，幫助貧困地區(qū)人民脫貧致富，增加社會就業(yè)，促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，所以森林資源是人類生活和生產(chǎn)所必需的一種資源，是人類賴以生存的重要基礎(chǔ)。但森林經(jīng)常受到各種災(zāi)害的破壞，在危害森林的諸多因子中，尤以森林火災(zāi)為其最主要的因子[1] 。因此，加強森林雷擊火災(zāi)的技術(shù)研究，對預(yù)防和及早制止森林火災(zāi)的發(fā)生有著重要的現(xiàn)實意義。從20世紀(jì)初至今，對森林火災(zāi)的預(yù)測和預(yù)報已有將近一百年的歷史了。一般公認的最早提出林火預(yù)測這一概念的是美國的道鮑思(Dubois)，他于1914年提出關(guān)于森林火災(zāi)預(yù)測預(yù)報的概念，并論述了關(guān)于森林火災(zāi)預(yù)報的氣象要素。我國林業(yè)部門也一直在加強對森林火災(zāi)的預(yù)報研究，2000年，國家森林防火辦建立了全國森林防火信息系統(tǒng)，此項目是建立在局域信息中心計算機網(wǎng)絡(luò)和局域森林防火辦公室林火監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，采用Clientserver數(shù)據(jù)庫技術(shù)、WWW技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)林火監(jiān)測、預(yù)測預(yù)報、輔助決策、信息發(fā)布等功能，為我國森林防火信息領(lǐng)域的進一步合作打下了基礎(chǔ)，是中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程，該工程完成后具有實用的實時運行系統(tǒng)，具有很好的示范作用[2] 。目前，國內(nèi)外關(guān)于雷擊森林火災(zāi)的研究較少，而且仍停留在過火面積、火災(zāi)次數(shù)的統(tǒng)計上，還沒有形成一套科學(xué)合理的森林雷擊火災(zāi)風(fēng)險評估技術(shù)。由于森林資源的地域性及構(gòu)成的復(fù)雜性，森林雷擊受地形、海拔、風(fēng)向等影響因素眾多[3] ，而建立森林雷擊火災(zāi)風(fēng)險評估體系是適應(yīng)森林雷擊火災(zāi)經(jīng)濟研究和加強雷擊火災(zāi)管理的需要。基于此，本文以徂徠山林區(qū)作為風(fēng)險評估研究對象，采用統(tǒng)計分析等方法，對徂徠山地區(qū)雷電易發(fā)區(qū)域進行研究。該研究為我國森林雷擊災(zāi)害風(fēng)險評估提供了參考依據(jù)。

　　1 徂徠山林場地理條件

　　徂徠山林場位于山東省中部，地屬泰安市，是魯中山地丘陵區(qū)的中心位置。徂徠山屬泰沂山脈，孤立于泰萊平原，山脈東西走向，最高海拔1 027.8 m。地理范圍為東經(jīng)117°16′～117°20′，北緯36°02′～36°07′，長約30 km，北起岱岳區(qū)徂徠鎮(zhèn)的櫻桃園村，南至岱岳區(qū)良莊鎮(zhèn)的高胡莊村，寬約15 km。根據(jù)資料[4] 統(tǒng)計分析可知，泰安市年平均地閃密度為1.39次/(km2 ·a)，高于山東省年地閃密度平均值1.94次/(km2 ·a)。泰安市地閃密度分布整體呈現(xiàn)西低東高的特點，泰安市高值區(qū)主要集中在泰山、徂徠山和蓮花山山脈附近[10] 。泰安市地閃密度分布圖如圖1所示。

　　通過綜合考慮泰安市地閃密度、雷電流強度分布、地形起伏度、河網(wǎng)密度、人口密度、農(nóng)村人口比例、第三產(chǎn)業(yè)比例、人均GDP、醫(yī)療衛(wèi)生水平等參數(shù)，從致災(zāi)因子危險性、孕災(zāi)環(huán)境敏感性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力等因子，對泰安市雷電災(zāi)害風(fēng)險進行區(qū)劃，按高風(fēng)險區(qū)、次高風(fēng)險區(qū)、中等風(fēng)險區(qū)、次低風(fēng)險區(qū)和低風(fēng)險區(qū)等5個等級進行劃分[5 6] ，得到泰安市雷電災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃圖如圖2所示。泰安西部位于次低等風(fēng)險區(qū)域，中部地區(qū)位于中等風(fēng)險區(qū)域，北部和東部位于高風(fēng)險區(qū)域;徂徠山林場位于雷電災(zāi)害高風(fēng)險區(qū)域。

　　2 徂徠山林場地閃活動特征

　　2.1 地閃活動的年變化特征

　　對2007—2018年徂徠山林場閃電次數(shù)進行統(tǒng)計，徂徠山林場閃電次數(shù)統(tǒng)計圖如圖3所示。由圖3可以看出，2012年總閃電次數(shù)最多，為569次，其次是2009年，為472次，2015年最少，為68次，而2014和2017年均為92次。正閃次數(shù)2016年最多，為33次，其次是2018年，為20次，而2009和2010年最少，為3次。

　　2.2 地閃活動的季節(jié)變化特征

　　徂徠山林場地閃活動的季節(jié)性分布特征明顯，在春季(3～5月)，徂徠山林場地閃活動的頻率逐漸增加，該季節(jié)地閃活動占總量的8.31%。徂徠山林場地閃活動最頻繁的時間段集中在夏季(6～8月)，該季節(jié)地閃活動占總量的88.06%。而每到秋季(9～11月)，地閃活動的頻率迅速減少，該季節(jié)地閃活動占總量的3.2%，而冬季只有在2月出現(xiàn)過地閃，該季節(jié)地閃活動僅占總量的0.44%。由于徂徠山林場對流活動最活躍、雷電活動最頻繁的月份為8月，每年該月平均地閃頻率約為1309次，占地閃活動總量的38.41%，7月和6月頻率略低。此外，4月份正閃發(fā)生率最高，占當(dāng)月總次數(shù)的27%，遠高于其他月份。徂徠山林場地閃活動月變化如圖4所示。

　　2.3 地閃活動日變化

　　徂徠山林場地閃活動高峰時段是16～21時，但19時有突降，主峰值時間為20時;早晨5～8時出現(xiàn)地閃活動次高峰期，次峰值時間為4時，地閃低發(fā)時段為1～4時和10～15時。上述地閃活動的變化可以概括為傍晚前后最頻繁，其次是凌晨，而深夜和上午相對較少。這是由于太陽輻射中午達到最大值，下墊面溫度升高，層結(jié)極易失穩(wěn)，增加了局部地?zé)釋α鞯陌l(fā)生[7 8] 。結(jié)果表明，大部分地閃發(fā)生在14時后，日落后太陽輻射急劇減少，對流明顯消散，導(dǎo)致地閃活動迅速減少，午夜時地閃活動相對較低。徂徠山林場地閃次數(shù)日變化如圖5所示。

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