内蒙古北部原始林区的雷击火分布规律研究

杜 野

（内蒙古北部原始林区森林公安局，内蒙古 根河 022363）

内蒙古北部原始林区的雷击火分布规律研究

杜 野

（内蒙古北部原始林区森林公安局，内蒙古 根河 022363）

内蒙古北部原始林区由于其特殊的地理位置，山形地势以及气候条件，导致雷击火的频发。据统计，仅2008-2017年就发生了127起雷击火，国家森林资源遭受了巨大损失。对内蒙古北部原始林区近10年雷击火进行统计、归纳及对比，总结出其中的起火点位置分布与时间分布的特点，并借助有关资料对这些特点进行剖析，找出雷击火发生的共性规律，以提高相关火灾的处置效率。

内蒙古北部原始林区；雷击火；雷电；降雨量；雷暴

雷电引发的森林火灾，造成的损失与危害极大，常常导致成片森林被毁。我国森林雷击火灾主要发生在大兴安岭，其中内蒙古北部原始林区尤为突出，几乎每年都有森林雷击火，是全国森林雷击火灾发生最多最集中的区域。近年来随着全球气候变暖，内蒙古北部原始林区的夏季，高温、干旱等极端天气气候明显增多。这种气候变换使得该地区夏季森林雷击火灾呈逐年上升的态势，为了有效提高雷击火的处置效率，笔者对内蒙古北部原始林区森林公安局近10年的雷击火工作资料进行整理统计，试图找出其中的共性规律。

内蒙古北部原始林区位于大兴安岭山脉北部西北坡、额尔古纳河下游，南与内蒙古莫尔道嘎林业局、满归林业局接壤；西、北以额尔古纳河与俄罗斯为界；东与黑龙江省漠河县毗邻。其中包括奇乾、乌玛、永安山3个林业局。东西宽约120 km，南北长约140 km，地理坐标为：东经120°01′30″～121°48′00″，北纬 52°01′30″～53°20′00″[1]。地貌为：中、低山地，由西北向东南逐渐升高。区域内有大小山峰1 743座，最高海拔为1 287 m，位于永安山林业局毛河林场与乌玛林业局和黑龙江省交界处；最低海拔为308 m，位于永安山林业局恩和哈达河口；平均海拔一般为500～1 000 m。大小河流400余条，动植物1 300多种。北部原始林区总面积为947 702 hm2，森林覆盖率95.38%[2]。

1 雷击火起火点位置分布

2008-2017年内蒙古北部原始林区雷击火起火点共127个。其中山间谷底雷击火起火点为3个，所占比例为2.3%；山中平地雷击火起火点为17个，所占比例为13.3%；山脊雷击火起火点为22个，所占比例为17.3%；山坡雷击起火点为85个，所占比例为66.9%（包括东南坡方向的57个，占比44.9%，西北坡方向的28个，占比22%）。值得注意的是，在靠山临水的面积较大的低谷潮湿地(俗称塔头地)易受雷击，雷击物常常是明显高于地表的矮树。

根据近10年内蒙古北部原始林区雷击火起火点分布的资料，从10年的雷击次数与比例的分布来看，山中平地遭雷击火要多于峡谷,并呈现山间谷底雷击火起火点数量＜山中平地雷击火起火点数量＜山脊雷击火起火点数量＜山坡坡度逐渐递增区域雷击火起火点数量。其中山间谷底处于6个的低值区，山坡处于85个的高值区。从10年的雷击次数与比例的分布来看，在高值区的山坡中，山的东南坡遭雷击要多于山的西北坡。

2 雷击火的时间分布

由表1可知，内蒙古北部原始林区1～3月、10～12月无雷击火，4～9月有雷击火，4～6月逐月递增，6月达到最高值，7月开始迅速减少。雷击火主要集中在5～7月，尤以6～7月雷击火最频繁。雷击火易发生在午后到上半夜时间。

表1 2008-2017年内蒙古北部原始林区各月份雷击火发生次数

由表2和图1可知，内蒙古北部原始林区2009年、2013年与2016年雷击火出现次数较少，2008年、2010年与2017年雷击火出现次数较多，2008年达到最高值，2009年达到最低值。同时，内蒙古北部原始林区2008年、2010年与2017年降水量较少，2009年与2013年降水量较多，2009年达到最高值，2008年达到最低值。根据图1可以看出，内蒙古北部原始林区雷击火数量与降雨量关系为：随着降水量的增多，雷击火的数量在减少，降水量低于350 mm时雷击火发生的次数明显增加。

表2 2008-2017年内蒙古北部原始林区年降雨量与雷击火次数

图1 2008-2017年内蒙古北部原始林区雷击火次数与降雨量关系

综上所述，内蒙古北部原始林区雷击火的时空分布表现出如下特点：山坡发生雷击火的次数多于山中平地，山中平地发生雷击火的次数多于山间低谷；东南方向的山坡遭雷击要多于西北方向的山坡；在靠山临水的面积较大的低谷潮湿地（俗称塔头地）易受雷击。雷击物常常是明显高于地表的矮树。每年雷击火随着降水量的增多而减少。每年的6～7月雷击火爆发频繁。

3 雷击火规律剖析

根据内蒙古北部原始林区近10年雷击火的数据分析，结合相关资料，我们找到了当地雷击火发生与时间、地点及降雨的关系。

3.1 与内蒙古北部原始林区的地理位置、气候特点有内在的联系

内蒙古北部原始林区属于中、高纬度地带，平均海拔在800 m以上，平均气温比岭南低3～5℃[3]。在5月底6月初，来自贝加尔湖、蒙古国的冷锋气旋在内蒙古北部原始林区一带通过的机会较多。随着贝加尔湖、蒙古国冷空气的到来，在内蒙古北部原始林区上空凝结而形成冷锋面，由于冷空气温度低以及北部原始林区山峦起伏的地形特点，一些含水量少的局部地区，水气不足在冷锋面作用下，就会经常出现雷阵雨和干打雷不下雨的雷暴天气现象[4]。频繁的雷击再加上北部林区地下矿藏丰富、具有引雷作用，以及枯立木、独立木较多，这样在较为空旷的地带遭雷击的概率就大于其他地方。

另外，一般雷暴云是沿山势走向移动的，有时较强雷暴云可越过山峰，并且在越过山峰过程中沿上坡方向移动时雷暴逐渐增强，沿下坡方向移动时逐渐减弱，在通过水面时较弱。雷击森林火灾的起火点是即时云地闪电发生的位置，所以森林雷击火灾的起火点大多发生在较靠近山顶的半山腰部，很少发生在谷底和河边[5]。由于内蒙古北部原始林区位于大兴安岭山脉北部西北坡，地貌为中、低山地，由西北向东南逐渐升高，故内蒙古北部原始林区雷击火呈现出：山坡多于山中平地、山中平地多于山间低谷，以及东南方向的山坡遭雷击要多于西北方向的山坡等特征。因此，对于疑似的雷击森林火灾寻找起火点时，应该在靠近山顶处的枯立木、独立木较多的空旷地带首先进行。

3.2 与内蒙古北部原始林区的降水量有直接关系

对表1、表2和图1结果进行综合分析，我们发现，越干旱年份，雷击火就越多。雷击火多发生在6～8月，每年这个时期都会出现一个雷击火高潮。雷击火的发生时段也有一定的规律性，主要集中在下午的14～17时，这也和雷暴发生的时段相符合。雷击火的发生与雷暴、连旱天数、温度、相对湿度和可燃物含水率有关，主要因素取决于降水量的多少[5]。当可燃物的含水率达到不能燃烧时，雷暴的次数再多也不能构成雷击火。当年降水量在400 mm以上时，雷击火就少，降水量在350～300 mm时，雷击火就多于往年。越是干旱天气，雷击火越多，造成的损失也越严重。近年来随着全球气温升高，内蒙古北部原始林区降水量与雷击火的反比关系更加明显。

3.3 与内蒙古北部原始林区可燃物有直接关系

内蒙古北部原始林区的雷击火频发与其植被状况有着密切联系。林区生长的乔木、灌木、草类、苔藓、地衣及枯枝落叶、腐殖质和泥炭等都是可燃物[6]。一旦出现干雷暴的天气和较高的地形，就构成了雷击火发生的火环境。长期干旱降水少，可燃物失水严重，雷暴发生后，干燥的植被容易引火燃烧森林中积累的这些可燃物[7]。起火之后，遇上大风就能使火灾迅速蔓延。所以雷击火的分布与雷暴系统的路径及植被状况分不开。内蒙古北部原始林区是纬度较高的林区，雷击火多，其海拔在800 m以上山脉的腹部或山顶的落叶松—偃松林以及樟子松—偃松林地区为该林区雷击火发生最集中区域。

3.4 与内蒙古北部原始林区雷击的选择性有直接关系

关于雷击的选择，雷击火数量只能给人们提供概略的情况。事实上，即使在同一地区内，雷电活动也有所不同，有些地区雷击要比邻近地区多得多，如山坡、山间低谷、山间平地等地。我们称这些地方为该地区的雷击区。雷击区与地质结构有关。苏联H.C.斯捷柯里尼科夫（CTehojh⁃kob）曾用模拟试验的研究方法证明[8]，如果地面土壤电阻率的分布不均匀，则在电阻率特别小的地区，雷击的概率较大。这就是在同一区域内雷击分布不均匀的原因。这种现象我们称之为雷击选择性。试验结果证明，雷击位置经常在电阻率较小的土壤上，而电阻率较大的多岩石土壤被击中的机会很小。这是因为在雷电先驱放电阶段中，地中的电导电流主要是沿着电阻率较小的路径流通，使地面电阻率较小的区域被感应而积累了大量与雷云相反的异性电荷，雷电自然就朝这些地区发展。H.那林达（Norinder），O.沙卡（Sal⁃ka）和前面提到的H.C.斯捷柯尼科夫的试验结果以及实际调查资料证明：土壤电阻率较大的山区和平原，雷电选择性都比较明显；雷击经常发生在有金属矿床的地区、河岸、地下水出口处、山坡与稻田接壤的地上和具有不同电阻率土壤的交界地段[8]。在湖沼、低洼地区和地下水位高的地方也容易遭受雷击。此外，林区的地貌与地势，也是影响雷击选择性的重要因素。当放电通道发展到离地面不远的空中时，电场受地面物体影响而发生畸变。如果较缓地势上有一座坡度较陡较高的山丘，由于这种地势的山坡与山脊具有较大的电场强度，雷电先驱自然会被吸引向这些山丘，这就是高耸突出的山体容易遭受雷击的缘故。在林区即使山体并不高，但是由于树木比较孤立、突出，因此也比较容易遭受雷击。调查结果表明，空旷地带枯立木、独立木多，遭雷击的概率大于其他地方。前面所谈到的这些雷击选择性，仅仅是一些常见的例子，但已经给我们提供了雷击选择性的资料，因而对森林防火相关工作人员进行雷击火现场勘查工作有重要的意义。据此我们可以决定哪些区域、哪棵树木为重点排查对象，有效地缩小了勘查范围。

4 结语

通过有关资料，对内蒙古北部原始林区的雷击火规律进行了分析，总结出了雷击火与地理位置、气候条件、降水量、可燃物以及雷击选择的规律性认识[9]。根据这些规律，森林防火相关工作人员可以结合自己辖区的地理位置、气候条件、降水量、可燃物的特点，有效地推测雷击火爆发的可能性与高发期，提前做好防护，妥善安排相关工作。雷击选择性规律可以帮助森林防火相关工作人员在雷击火现场勘查活动中有效缩小勘查范围，提高工作质量与效率。

[1]王君女.浅析内蒙古大兴安岭北部原始林区森林资源状况[J].内蒙古林业调查设计，2015，38（3）：39-40.

[2]王文刚.内蒙古大兴安岭北部原始林区野生植物资源分布及保护利用[J].内蒙古林业调查设计,2014,37(5):130-131.

[3]舒立福，王明玉，张连生，等.大兴安岭北部林区夏季林火发生的气象环境[D].北京：中国林业科学研究院，2007.

[4]刘志德，气象与林火关系[J].气象，1987,32(1)，25-32.

[5]周素娟，闫迎霞.浅谈雷击森林火灾起火点的寻找与判断[J].黑龙江科技信息，2011，(15)：9.

[6]舒立福，王明玉，田晓瑞，等.大兴安岭林区地下火形成火环境研究[J].自然灾害学报，2003,（4）：62-67.

[7]舒立福，田晓瑞，徐忠忱.森林可燃物可持续管理技术理论与研究[J].火灾科学，1999,8（4）：18-24.

[8]斯捷柯里尼科夫(И.С.Стекольников).工业结构物和房屋的防雷保护[M]．北京：建筑工程出版社，1958．

[9]田晓瑞，舒立福，赵凤君，等.大兴安岭雷击火发生条件分析[J].林业科学，2012，（7）：98-103.

S762.3

A

2017-10-29

陈小华）