于詩(shī)文,王秋華,2

(1.西南林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,云南 昆明 650224;2.云南省森林災(zāi)害預(yù)警與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650224)

近年來(lái)雷擊火威脅到人們的生產(chǎn)生活，給全球生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了巨大影響，并且近幾年發(fā)生了幾起重大森林火災(zāi)，引起人們的廣泛關(guān)注。

雷擊火是天然火源的重要組成部分，它與其他因素一同導(dǎo)致的森林火災(zāi)構(gòu)成了全球的林火體系。在大氣的物質(zhì)循環(huán)中森林火災(zāi)起著重要作用，是影響生態(tài)系統(tǒng)的主要因素。全球生態(tài)系統(tǒng)中林火是重要的干擾因素并在地球生物化學(xué)循環(huán)中有著重要地位。干雷暴及接地閃在世界各地出現(xiàn)非常頻繁，將其看作是引發(fā)森林火災(zāi)最重要的自然因素之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，森林火災(zāi)由雷擊火引起最多的國(guó)家主要有加拿大、俄羅斯、澳大利亞、美國(guó)和中國(guó)等。加拿大由雷擊火引發(fā)的森林火災(zāi)占森林火災(zāi)總數(shù)的76%；俄羅斯由雷擊火引發(fā)的森林火災(zāi)占森林火災(zāi)總數(shù)的16%；澳大利亞維多利亞州每年所占比重大約為26%，過(guò)火面積幾乎占總過(guò)火面積的 1/2。每年亞伯達(dá)約94%的閃電發(fā)生在溫暖的6—8月，日常閃電頻率受晝夜周期的影響。亞伯達(dá)大部分森林大火(約93%)發(fā)生在森林、濕地森林和濕地灌木區(qū)[1]。美國(guó)西部山區(qū)所占比重大約為68%，北美北部最近經(jīng)歷了2年大面積燒傷:2014年在西北地區(qū)，2015年在阿拉斯加。氣候和火災(zāi)狀況的變化正在改變世界上最大的生物群落北方森林[2]。

在全國(guó)范圍內(nèi)中，大興安嶺和呼盟林區(qū)的雷擊火是相當(dāng)嚴(yán)重的。每年大興安嶺地區(qū)都有雷擊火引發(fā)無(wú)數(shù)場(chǎng)森林火災(zāi)，是國(guó)內(nèi)雷擊火發(fā)生次數(shù)最多、最集中的區(qū)域[3]。對(duì)其他省份也有少數(shù)研究，木里火災(zāi)：在四川木里地區(qū)，云地閃與氣溫正相關(guān)，所以夏季在全年中所占比重達(dá)77.4%。研究表明，1℃的增溫將導(dǎo)致5%～6%的閃電活動(dòng)增加[4]。秦嶺林區(qū)雷擊火一般在相對(duì)固定集中的區(qū)域出現(xiàn)，其它地區(qū)很少或不發(fā)生。秦嶺地區(qū)的雷擊多發(fā)生在3月中旬至5月中旬，中午后較多，早晨較少。其中引發(fā)雷擊火發(fā)生的主要原因是長(zhǎng)期干旱和干雷暴[5]。王翔等分析浙江森林1998—2006年森林火災(zāi)雷擊火發(fā)生比率，發(fā)現(xiàn)雷擊火的發(fā)生趨勢(shì)逐年上漲。這應(yīng)該與該地區(qū)氣候暖干化，林區(qū)內(nèi)可燃物累積豐厚有關(guān)。通過(guò)研究林火發(fā)生空間分布與氣象因子的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)林火發(fā)生的空間分布與相對(duì)濕度相關(guān)顯著，相對(duì)濕度的大小是影響浙江省不同地區(qū)林火分布的主要因素[6]。河北省的雷擊森林火災(zāi)防護(hù)研究表明：由于河北豐寧地區(qū)的雷暴日為45 d，屬于高雷區(qū)，當(dāng)?shù)赜蟹笔⒌牧帜举Y源，史洋對(duì)河北豐寧地區(qū)森林火災(zāi)防護(hù)的方法進(jìn)行了系統(tǒng)闡述[7]。陳江平等分別運(yùn)用聚類算法與核密度算法對(duì)湖北省雷擊做數(shù)據(jù)預(yù)處理，判斷雷擊火與氣象因子、地形因子的關(guān)聯(lián)[8]。

1 雷擊火形成機(jī)制

武文杰等研究發(fā)現(xiàn)，大興安嶺春季干旱少雨，地面溫度升高，地表可燃物含水率變化快，各種植物生長(zhǎng)緩慢，并且干雷暴發(fā)生時(shí)伴有大風(fēng)，常產(chǎn)生接地閃，雨水還未降到地面就馬上被蒸發(fā)為潮濕熱空氣再次上升到空中，只有少部分雨水到達(dá)地面[5]，地表出現(xiàn)干土層。一遇雷擊，因自然的雨量太小，不能熄滅火源，即刻迅速燃燒蔓延，也就是說(shuō)嚴(yán)重異常的高溫天氣是雷擊火發(fā)生的主要原因[9]。于文穎等研究發(fā)現(xiàn)，大興安嶺地區(qū)氣候寒冷，林下生物種類少，數(shù)量小，對(duì)地表可燃物分解能力低，使林地累積大量可燃物，一遇火源即發(fā)生強(qiáng)度較大的火災(zāi)。并且森林火災(zāi)蔓延的主要因素是風(fēng)速的大小，當(dāng)風(fēng)速大于2.5 m/s時(shí)，火災(zāi)蔓延開(kāi)始加大[10]。Masoud Abdollahi等人利用加拿大北亞伯達(dá)6個(gè)以火為主的森林自然區(qū)域的植被含水量變化對(duì)閃電引起的森林火災(zāi)原因進(jìn)行了研究[11]。

1.1 氣象條件

1.1.1干雷暴

由于氣旋活動(dòng)較強(qiáng)，6、7月份是大興安嶺林區(qū)雷擊火發(fā)生較多的月份，是由于貝加爾湖與蒙古移來(lái)的氣旋和鋒面系統(tǒng)的作用，不僅能引起雷暴而且能使地面連續(xù)增溫并伴有較強(qiáng)風(fēng)力[9,12-15]。極地大陸冷空氣水汽含量較少，冷鋒過(guò)境出現(xiàn)雷暴天氣，產(chǎn)生降水很少，形成干雷暴。當(dāng)雷擊引起森林或草原火災(zāi)后，降水常不足以澆滅林火，極易蔓延成災(zāi)。76%的雷擊火發(fā)生在冷空氣入侵的天氣系統(tǒng)中[9]。由雷暴形成的閃電與地面具備燃燒條件的可燃物接觸從而引起雷擊火。可以推斷出雷擊火發(fā)生需要具備3個(gè)條件：火源、可燃物以及利于火蔓延的環(huán)境[7,16]。

1.1.2雷擊火發(fā)生的影響因素

可燃物種類、雷擊形式、閃電活動(dòng)、地形和植被結(jié)構(gòu)以及氣象條件等均與雷擊火發(fā)生有著密切關(guān)系[13,15,17]。張吉利總結(jié)了多篇文章，寫到北方針葉林在緯度較高的寒溫帶和亞寒帶區(qū)生長(zhǎng)的較多，這些高緯度地區(qū)的云地閃發(fā)生次數(shù)也相對(duì)多于低緯度地區(qū)，也就增加了雷擊火發(fā)生的可能。雷擊火由云地閃電流的熱效應(yīng)引燃，決定能否引燃的特征參數(shù)主要包括云地閃的極性、電流強(qiáng)度、連續(xù)放熱時(shí)間和回?fù)舸螖?shù)等[18]。雷擊火次數(shù)與雷暴次數(shù)的關(guān)聯(lián)性很大。在大興安嶺林區(qū)雷擊火高發(fā)的6月份，雷擊火發(fā)生次數(shù)與地表可燃物濕潤(rùn)指數(shù)有明顯的線性負(fù)相關(guān)關(guān)系[19]。 大興安嶺地區(qū)年均雷電日數(shù)為29.7 d，屬于雷電多發(fā)區(qū)[20]。杜春英、于成龍和劉丹等研究發(fā)現(xiàn)，由于研究區(qū)雷暴頻發(fā)的時(shí)間在6、7、8月，而雷擊火頻發(fā)的月份在5、6月份。由此可知，雷暴雖然是雷擊火發(fā)生的必要條件，但不是充分條件[19]。

1.1.3其他條件對(duì)雷擊火的影響

對(duì)雷擊火影響較大的其他因素主要是降水、夏季溫度、風(fēng)、溫度和相對(duì)濕度，降水與雷擊火呈負(fù)相關(guān)，降水多于500 mm時(shí)，雷擊火很少發(fā)生，少于400 mm時(shí)，發(fā)生頻繁。夏季溫度與雷擊火呈正相關(guān)；降水與雷擊火相關(guān)性最強(qiáng)；風(fēng)與雷擊火呈負(fù)相關(guān)，有風(fēng)的天氣，雷擊火發(fā)生的幾率很??；溫度在14℃以下，雷擊火發(fā)生幾率很小，溫度為14～20℃時(shí)，為雷擊火高發(fā)段；相對(duì)濕度與雷擊火呈負(fù)相關(guān)，根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生雷擊火嚴(yán)重的年份，夏季降水嚴(yán)重少于平均值，且溫度高于17℃，蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常情況[21]，濕潤(rùn)指數(shù)≥2.60時(shí)雷擊火發(fā)生的可能性幾乎為0[19]。根據(jù)于成龍的研究，對(duì)比接地閃流強(qiáng)度的空間分布和雷擊火點(diǎn)的空間分布，大興安嶺腹地的火點(diǎn)分布密集但是雷電流強(qiáng)度較低，可能原因是：在大興安嶺地區(qū)雷電高發(fā)期和當(dāng)?shù)氐难雌谕瑫r(shí)發(fā)生，即較強(qiáng)的雷電與較多的降水同時(shí)發(fā)生，增加了地表可燃物的相對(duì)濕度，降低了雷擊火發(fā)生的可能性[22]。田曉瑞等研究了16年的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，月均氣溫與雷擊火發(fā)生數(shù)量成正相關(guān)，月降水距平值與雷擊火數(shù)量呈負(fù)相關(guān)，且雷擊火發(fā)生時(shí)的FMI各組分指數(shù)明顯高于總平均值[17]。杜春英等研究結(jié)果同樣顯示“日最低氣溫”，“最小相對(duì)濕度”，“最大風(fēng)速”3個(gè)氣象因子及可燃物干濕程度與雷擊火發(fā)生概率顯著相關(guān)[23]。

國(guó)外對(duì)于雷擊火與氣象條件關(guān)系的研究中，F(xiàn)utao Guo等人利用6種廣義線性模型研究了大興安嶺北部雷擊火的發(fā)生與氣象因子之間的關(guān)系[24]。Feng Chen等人研究結(jié)果表明，降雨量、雷擊次數(shù)和雷電流強(qiáng)度是影響雷擊火發(fā)生的主要因素，植被和地理變量是次要因素[25]。John T Abatzoglou等人研究表示，對(duì)大多數(shù)地區(qū)來(lái)說(shuō)，總雷擊次數(shù)和干雷擊次數(shù)與雷擊引起的火災(zāi)次數(shù)呈很強(qiáng)的年際相關(guān)性，但對(duì)區(qū)域范圍內(nèi)的燒傷面積預(yù)測(cè)較差。在美國(guó)西部大部分地區(qū)，由閃電引起的火災(zāi)造成的區(qū)域年際變化的主要控制因素是氣候條件，而不是閃電活動(dòng)[26]。奧地利作為一個(gè)高山國(guó)家，經(jīng)歷了大量的雷暴和閃電，6—8月，超過(guò)1/3的森林火災(zāi)是由雷暴和閃電引起的。因此，該地區(qū)建立了2個(gè)火災(zāi)天氣子指標(biāo)(FFMC和BUI)。在著火后，F(xiàn)FMC和BUI均有顯著的平均下降。在發(fā)生森林火災(zāi)的撞擊點(diǎn)，降雨量顯著減少。白天閃電點(diǎn)燃時(shí)燒傷面積更大[27]。

1.2 可燃物

朱易等通過(guò)改變環(huán)境溫度、空氣濕度、兩極間距、可燃物含水率等條件自主設(shè)計(jì)出雷擊點(diǎn)燃可燃物的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，并進(jìn)行大量雷擊點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，可燃物含水率和設(shè)備低壓是雷擊點(diǎn)燃的主要因素[28]。Taylor等研究發(fā)現(xiàn)，樹(shù)下的枯落物層和腐木更容易發(fā)生雷擊火。Kourtz等統(tǒng)計(jì)分析加拿大雷擊火災(zāi)數(shù)據(jù)表明，大約34%的雷擊火由殘枝引燃，30%由枯落物引燃，11%由立木引燃。據(jù)現(xiàn)象顯示，細(xì)小可燃物具有較高的表面積體積比和較低的密實(shí)度以至于含水率變化快。舒立福等對(duì)大興安嶺地區(qū)雷擊木的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，主要遭受雷擊的目標(biāo)是枯立木、病腐木、老齡木、樹(shù)根和伐根。此外，作為一種特殊的可燃物—土壤，其有機(jī)質(zhì)含量對(duì)陰燃的影響同樣非常大[29]。

可燃物類型的影響：李忠琦等認(rèn)為雷擊火容易發(fā)生在緯度高的林區(qū)，并研究發(fā)現(xiàn)雷擊火發(fā)生最集中區(qū)域?yàn)?1°N以北海拔800 m以上山脈的山頂或腹部中的落葉松(Larixgmelinii)—偃松(Pinuspumila)林、樟子松(Pinusyloestrisvar.mongolica)—偃松林[30]。同樣杜野研究發(fā)現(xiàn)，緯度較高的北部原始林區(qū)是內(nèi)蒙古雷擊火發(fā)生較多的地區(qū)，最集中區(qū)域是海拔800 m以上山脈的腹部或山頂?shù)穆淙~松—偃松林以及樟子松—偃松林地區(qū)[14]。從雷擊火發(fā)生的植被類型來(lái)看，于春英等研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生次數(shù)最多的是大約占總雷擊火次數(shù)65%的落葉松林，其次是約占14%的落葉闊葉林[19]。田曉瑞等研究發(fā)現(xiàn)，71.9%的雷擊火發(fā)生于針葉落葉林,2.5%發(fā)生在落葉闊葉林，17.3%發(fā)生在草地[17]。由于2個(gè)研究區(qū)域和年限不同導(dǎo)致結(jié)果不同，但總體上可以看出，針葉落葉林易發(fā)生雷擊火。其它地區(qū)中，奧地利雷擊火災(zāi)多發(fā)生在海拔較高地區(qū)，主要發(fā)生在挪威云杉林(Picea abies)。松樹(shù)的受影響程度是自然樹(shù)種分布的4倍[27]。

1.3 地形、地貌

大興安嶺地區(qū)雖然閃電活動(dòng)不多，雷擊火卻發(fā)生頻繁，為了研究其主要原因，杜春英等結(jié)合大興安嶺地區(qū)40年數(shù)據(jù)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，從地形條件看，雷擊火發(fā)生次數(shù)最多的是平坡，大約占總次數(shù)的37%，半陽(yáng)坡最少。1°～4°的山地雷擊火發(fā)生次數(shù)占總次數(shù)的85%。且由于受大氣環(huán)流影響容易形成干雷暴、地形起伏大、易燃樹(shù)種分布廣泛，多集中于海拔200～1 300 m范圍內(nèi)，最為密集的是海拔300～800 m區(qū)域[13，19]。

研究?jī)?nèi)蒙古北部原始林區(qū)雷擊火空間分布特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，在山坡、山中平地以及山間低谷的雷擊火發(fā)生次數(shù)中，較多的是山坡，其次是山中平地，發(fā)生雷擊火幾率較少的是山間低谷；山坡的東南方向遭雷擊的概率要多于西北方向；在靠山臨水面積較大的低谷潮濕地(俗稱塔頭地)易受雷擊，明顯高于地表的矮樹(shù)通常是主要雷擊對(duì)象[14]。

2 雷擊火發(fā)生的時(shí)空規(guī)律及特點(diǎn)

由于春季氣溫回升快導(dǎo)致水分蒸發(fā)加快，地被物的枯枝落葉迅速干燥。對(duì)地被物干燥度取樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)，5月中旬0～5 dm厚地被物含水量為10%，火險(xiǎn)等級(jí)達(dá)到最高級(jí)別[31]。在1966—2006年的森林雷擊火研究中，從發(fā)生月份看，6月是雷擊火高發(fā)期，占全年雷擊火發(fā)生總量的51.96%，而一天中15、16時(shí)為雷擊火的高發(fā)時(shí)段[32]。

對(duì)2002—2017年黑龍江省雷擊森林火災(zāi)空間分布特點(diǎn)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，黑龍江省雷擊森林火災(zāi)的主要發(fā)生地區(qū)是大興安嶺林區(qū)，發(fā)生次數(shù)占全省的94%，呼中區(qū)雷擊火發(fā)生次數(shù)明顯高于其它各縣區(qū)。全省雷擊森林火災(zāi)時(shí)間分布特點(diǎn)：2002年和2015年發(fā)生次數(shù)最多；74%的雷擊森林火災(zāi)發(fā)生在夏季防火季(6月15—9月15日)；雷擊森林火災(zāi)發(fā)生最多的月份是6、7、8月；每天12—18時(shí)是雷擊森林火災(zāi)高發(fā)時(shí)段[33]。田曉瑞等匯總雷擊火發(fā)生的中心點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，74%的雷擊火分布在121°～125°E，70%的雷擊火發(fā)生在51°～53°N，因此，雷擊火的空間分布在經(jīng)度和緯度方向并不呈正態(tài)分布，緯度方向的分布更集中[17]。

2000年以后導(dǎo)致大興安嶺地區(qū)雷擊火嚴(yán)重發(fā)生的原因是干旱現(xiàn)象逐年累加，6—8月期間的氣溫和地溫升高是引發(fā)雷擊火的主要誘因[34]。5—7月的氣溫和地溫升高、降水量和相對(duì)濕度減小，使干旱化程度加重，還有極端天氣的增加，導(dǎo)致內(nèi)蒙古大興安嶺地區(qū)雷擊火頻繁發(fā)生[35]。與人為火相比較，雷擊火分布的海拔相對(duì)偏高[3]，雷電流強(qiáng)度在1KA≤|I|≤10KA時(shí)發(fā)生雷擊火的次數(shù)最多，以負(fù)閃為主[22]。

3 雷擊火預(yù)警及監(jiān)測(cè)

由于雷擊引起的火災(zāi)危害性強(qiáng)、范圍大、不易察覺(jué)，預(yù)測(cè)技術(shù)的研究受到世界各地極大重視。雷擊火預(yù)測(cè)受諸多因素影響，準(zhǔn)確率較低并且在實(shí)踐中應(yīng)用的不多，絕大多數(shù)還處于理論探討階段。這些模型一般是利用歷史上雷擊火的發(fā)生與當(dāng)時(shí)的雷擊、雷擊發(fā)生時(shí)和發(fā)生前的天氣數(shù)據(jù)、地面植被的相關(guān)數(shù)據(jù)，采用統(tǒng)計(jì)回歸法建立的隨機(jī)概率模型[36]。

對(duì)于氣象站稀少、雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不完善、地形條件復(fù)雜的地區(qū)，現(xiàn)有的森林火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估方法更加困難。Wenliang Liu等提出了一種克服現(xiàn)有森林火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估方法局限性的方法，該方法使用3個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo)和2個(gè)靜態(tài)指標(biāo)來(lái)表征潛在的火災(zāi)環(huán)境。動(dòng)態(tài)指標(biāo)為溫度條件指數(shù)、植被條件指數(shù)和水分條件指數(shù)。靜態(tài)指標(biāo)是地形起伏和地雷影響調(diào)查/OTD閃電密度[37]。

2009年運(yùn)用空間點(diǎn)模式研究，郭福濤等對(duì)大興安嶺地區(qū)空間火格局進(jìn)行具體研究，結(jié)果表明，除1991—1993年和1998—2005年間，整體上各年度雷擊火呈聚集狀分布[38]。2010年于建龍等借鑒加拿大林火天氣指數(shù)系統(tǒng)，改進(jìn)其計(jì)算方法，并適當(dāng)修改計(jì)算方法確定出我國(guó)大興安嶺地區(qū)森林雷擊火發(fā)生的火險(xiǎn)天氣等級(jí)[39]。2012年運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)，王巖等設(shè)計(jì)了大興安嶺林區(qū)的雷擊火預(yù)警系統(tǒng)，通過(guò)建設(shè)若干監(jiān)測(cè)站和預(yù)警站在大興安嶺林區(qū)形成立體防護(hù)系統(tǒng)[40]。2014年吳樹(shù)森等通過(guò)研究氣象因子、林地植被可燃物含水率、物候相和雷暴天氣特征，確定了森林火險(xiǎn)天氣指數(shù)[41]。2014年朱沛林等建立二元邏輯斯蒂回歸模型為雷擊火發(fā)生的概率以及一定區(qū)域內(nèi)雷擊火發(fā)生的數(shù)量估計(jì)提供科學(xué)參考依據(jù)[42]。2014年彭歡等以Logisitic模型為原型，建立了黑龍江省大興安嶺地區(qū)雷擊火預(yù)測(cè)模型，經(jīng)過(guò)參數(shù)修正后同樣適用大興安嶺地區(qū)，但其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有待進(jìn)一步完善[43,44]。2015年黃艷等討論了國(guó)外雷擊火發(fā)生指數(shù)、干雷暴日判別模型、RF99和干雷電預(yù)測(cè)流程，并對(duì)我國(guó)今后的研究進(jìn)行了展望[45]。2015年王金榮等使用大興安嶺地區(qū)2006—2011年有關(guān)數(shù)據(jù)和引用FWI構(gòu)建出適用大興安嶺地區(qū)的雷擊發(fā)生概率模型[46]。張媛等的研究通過(guò)估計(jì)具有長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)電流的閃電概率、閃電到達(dá)地面的概率、計(jì)算雷擊點(diǎn)燃的概率以及火源能進(jìn)一步發(fā)展的概率，表明雷擊火點(diǎn)燃概率模型的基本過(guò)程[3]。

在國(guó)外，Nicholas Read提出了一個(gè)新的模型方法，其補(bǔ)充了現(xiàn)有的模型選擇方法，進(jìn)一步減少模型中變量的數(shù)量，并使其對(duì)預(yù)測(cè)能力的影響最小。最終將模型中的變量數(shù)量減少了37.5%，而預(yù)測(cè)能力幾乎沒(méi)有變化。模型輸出的改進(jìn)可以使火災(zāi)管理人員更容易解釋模型預(yù)測(cè)[47]。 Homayun Kabir等人為減輕森林火災(zāi)的危害，建立了森林雷擊點(diǎn)定位模型，提出了一種結(jié)合接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)和接收信號(hào)強(qiáng)度比(RSSR)的混合定位算法，通過(guò)減輕森林中雷擊位置對(duì)環(huán)境的影響來(lái)提高定位精度。該混合算法利用云對(duì)地回波雷擊信道的天線理論模型來(lái)預(yù)測(cè)雷擊的位置[48]。 Hamish Clarke等人開(kāi)發(fā)了澳大利亞?wèn)|南部維多利亞州自然和人為點(diǎn)火模型，整合了與火災(zāi)天氣、地形和建筑環(huán)境相關(guān)的變量，基于現(xiàn)成的氣象和生物物理數(shù)據(jù)，能夠可靠地預(yù)測(cè)起火的空間可能性[49]。

張媛等表示，雷擊火預(yù)報(bào)結(jié)果不能滿足林火管理的需求，主要原因是我國(guó)對(duì)雷擊火活動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)不夠全面，建立雷擊火多元發(fā)生預(yù)報(bào)模型，可加深對(duì)雷擊火的認(rèn)識(shí)和理解，應(yīng)依靠現(xiàn)有的研究條件和手段對(duì)雷擊火引燃特征和活動(dòng)規(guī)律展開(kāi)系統(tǒng)性研究，提高預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度和精度[3]。

雷電盡管是自然現(xiàn)象，其規(guī)律是可以用科學(xué)的方法掌握的[3]。我國(guó)在研究閃電方面做了許多工作，但以統(tǒng)計(jì)為主，對(duì)雷暴初生的研究還不多。李迪飛等在雷擊火天氣云況監(jiān)測(cè)技術(shù)研究上提出回波頂高度、強(qiáng)回波頂高度、回波強(qiáng)度、液態(tài)含水量、冰核指數(shù)、負(fù)溫區(qū)厚度、組合反射率強(qiáng)度和回波外形結(jié)構(gòu)特征8個(gè)雷電預(yù)警的預(yù)報(bào)因子，為大興安嶺地區(qū)人工催化消雷實(shí)驗(yàn)提供了參考[50]。孫少輝等通過(guò)對(duì)雷擊易發(fā)區(qū)的調(diào)查，在重點(diǎn)雷擊區(qū)安裝預(yù)防強(qiáng)對(duì)流天氣變化的防雷系統(tǒng)；在一般雷擊區(qū)根據(jù)立地條件安裝簡(jiǎn)易避雷設(shè)施；安裝雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；分析雷擊森林火災(zāi)可能發(fā)生的位置并及時(shí)將監(jiān)測(cè)和分析數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)終端[31]。

4 未來(lái)研究方向

以上是對(duì)雷擊火近10年國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)的內(nèi)容歸類和總結(jié)。對(duì)于目前的研究現(xiàn)狀和雷擊火急需解決的問(wèn)題，未來(lái)的研究方向主要有以下幾點(diǎn)建議：

對(duì)雷擊火的預(yù)防措施應(yīng)做到有效攔截和及時(shí)提醒。鄭宏提出應(yīng)用“外移式防雷保護(hù)技術(shù)”預(yù)防森林火災(zāi)的假想。研究表明，外移式防雷保護(hù)技術(shù)從經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益均非常適用于大面積林區(qū)保護(hù)。實(shí)施外移式防雷保護(hù)之后，保護(hù)區(qū)內(nèi)的雷擊可降低99%以上[51]。李迪飛等對(duì)人工影響閃電防雷問(wèn)題進(jìn)行研究。措施是人工引進(jìn)一定數(shù)量的冷云催化劑(干冰、碘化銀)使云中產(chǎn)生足夠數(shù)量的冰晶以削弱云內(nèi)電場(chǎng)，進(jìn)而減少雷暴閃電，降低雷擊火產(chǎn)生的幾率[52]。以上均提出了如何預(yù)防，但如何做到短期預(yù)警的研究尚屬空白。當(dāng)雷擊火造成的森林火災(zāi)被發(fā)現(xiàn)時(shí)，一般已經(jīng)燃燒了1～2 d，已經(jīng)造成了較大的資源損失，蔓延范圍擴(kuò)大，使撲救難度難上加難。雖然在許多林區(qū)會(huì)設(shè)置瞭望塔每日有人匯報(bào)森林火情，但人力資源耗費(fèi)大，觀察半徑有限，有待改進(jìn)?？梢蚤_(kāi)設(shè)無(wú)人機(jī)定時(shí)巡邏并匯報(bào)情況等有效監(jiān)測(cè)措施來(lái)做到及時(shí)預(yù)警。對(duì)于雷擊火研究較成熟的地區(qū)應(yīng)增強(qiáng)雷擊火的短期預(yù)警研究，使森林火災(zāi)的發(fā)生可以被發(fā)現(xiàn)得更加及時(shí)，降低損失和撲救難度。

增加對(duì)西南片區(qū)、高緯度地區(qū)雷擊火發(fā)生發(fā)展的研究和復(fù)雜地形的撲救措施的研究。我國(guó)對(duì)于雷擊火的研究在黑龍江省大興安嶺地區(qū)占主要部分，內(nèi)蒙古有少數(shù)，其它地區(qū)零零散散。以至于對(duì)東北及北部以外地區(qū)雷擊火發(fā)生的條件和活動(dòng)規(guī)律的了解幾乎空白，2019年發(fā)生的四川木里火災(zāi)中造成的慘重代價(jià)給人們一個(gè)巨大警醒。應(yīng)該多方位多角度在全國(guó)各個(gè)地區(qū)加深對(duì)雷擊火發(fā)生發(fā)展特征的認(rèn)識(shí)和了解，拓展雷擊火領(lǐng)域的研究成果，為今后的研究和實(shí)踐提供參考依據(jù)。