李 芬， 盧盛棟， 郭亞超， 張建強(qiáng)， 張建新

(1. 山西省氣象災(zāi)害防御技術(shù)中心， 山西 太原 030032； 2. 山西省長(zhǎng)治市沁源縣氣象局， 山西 長(zhǎng)治 046500； 3. 山西省氣象局應(yīng)急與減災(zāi)處， 山西 太原 030002； 4. 山西省氣候中心， 山西 太原 030006)

森林火災(zāi)是自然界最為嚴(yán)重的災(zāi)害類型之一，不僅會(huì)給林業(yè)資源造成巨大損失[1]，而且森林燃燒夾帶大量有害物質(zhì)，還會(huì)引發(fā)一系列環(huán)境問題，嚴(yán)重危害群眾生命財(cái)產(chǎn)安全[2，3]。近年來，由于人為或自然等原因，森林火災(zāi)呈逐年增加趨勢(shì)[4]。特別是全球變暖導(dǎo)致的高溫、少雨、大風(fēng)等極端天氣的高發(fā)，森林火災(zāi)防控形勢(shì)更加嚴(yán)峻[5]。2019年3月29日12時(shí)56分，山西省沁源縣王陶鄉(xiāng)王陶村突發(fā)森林火情。正值春天，天干物燥，恰逢大風(fēng)天氣，火勢(shì)迅速蔓延。根據(jù)3月30日18時(shí)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)，火場(chǎng)面積2 860 hm2，過火面積360 hm2?；馂?zāi)發(fā)生后，沁源縣、長(zhǎng)治市迅速啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，山西省森林草原防滅火指揮部和山西省消防救援總隊(duì)立即啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)。山西省森林草原防滅火指揮部先后調(diào)派6個(gè)支隊(duì)、3批增援力量趕赴現(xiàn)場(chǎng)撲救。應(yīng)急管理部、國(guó)家森林消防局緊急調(diào)動(dòng)內(nèi)蒙古自治區(qū)森林消防總隊(duì)、甘肅省森林消防總隊(duì)以及北京機(jī)動(dòng)支隊(duì)實(shí)施千里增援。經(jīng)過7天7夜的艱苦奮戰(zhàn)，4月5日明火終被撲滅。雖然火災(zāi)發(fā)生地地勢(shì)復(fù)雜，氣象條件對(duì)撲救工作非常不利，但氣象部門準(zhǔn)確及時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況資料、火險(xiǎn)專題預(yù)報(bào)、衛(wèi)星遙感熱點(diǎn)監(jiān)測(cè)等監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)服務(wù)和快速有效的氣象信息傳遞，為現(xiàn)場(chǎng)指揮部實(shí)施、調(diào)整撲火方案發(fā)揮了決策支撐作用。

1 火災(zāi)發(fā)生背景

1.1 自然環(huán)境分析

事件發(fā)生地在沁源縣，位于山西省的中南部，隸屬長(zhǎng)治市。沁源縣屬黃土高原區(qū)，平均海拔1 400 m，最高處2 523 m。境內(nèi)山巒起伏，山高林密，山地、丘陵占總面積的95.7 %，河谷、階地僅占4.3 %。全縣森林面積1.47×105hm2、天然牧坡面積8.00×104hm2，森林覆蓋率接近60 %，天然林面積7.60×104hm2，是全國(guó)天然林保護(hù)重點(diǎn)縣，有“油松之鄉(xiāng)”的美譽(yù)，是山西省政府確定的省級(jí)限制開發(fā)的重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)。

1.2 風(fēng)險(xiǎn)要素分析

1.2.1 前期天干物燥，導(dǎo)致森林火險(xiǎn)等級(jí)持續(xù)偏高

溫度是影響水分蒸發(fā)的重要條件之一，溫度越高水分蒸發(fā)速度越快；越干燥，可燃物的燃點(diǎn)就越低，越容易發(fā)生森林火災(zāi)[6]。進(jìn)入2019年，沁源縣降水偏少，氣溫偏高，大部分地區(qū)發(fā)生了氣象干旱。事發(fā)前期，沁源縣以晴到多云天氣為主，無有效降水，期間，氣溫回升較快、平均氣溫偏高，土壤水分蒸散量較大，導(dǎo)致當(dāng)?shù)厣只痣U(xiǎn)氣象等級(jí)持續(xù)偏高。

1.2.2 火場(chǎng)周邊干燥且植被多為油松，助漲了燃燒的火勢(shì)

火場(chǎng)植被以油松為主，灌木、高草交織，在這場(chǎng)大火中，茂密易燃的油松成為助漲火勢(shì)的“主要燃料”；另外，相對(duì)濕度的變化直接影響可燃物的含水量，火災(zāi)發(fā)生當(dāng)天，火場(chǎng)附近相對(duì)濕度在12時(shí)11分下降至11 %，枯枝、落葉含水量極低，促進(jìn)了可燃物的迅速燃燒。

1.2.3 大風(fēng)導(dǎo)致火勢(shì)迅速蔓延，風(fēng)向多變給撲救工作帶來極大困難

風(fēng)力是火災(zāi)發(fā)展蔓延的重要條件，不僅能加速可燃物水分的擴(kuò)散、降低林內(nèi)空氣濕度、加速可燃物干燥和降低可燃物燃點(diǎn)，還可以改變熱對(duì)流，增加熱量流動(dòng)[7]，同時(shí)，風(fēng)還能及時(shí)補(bǔ)充燃燒所需要的氧氣，加速燃燒進(jìn)程，對(duì)森林起到助燃的作用[8]。諺語“風(fēng)助火威，火借風(fēng)勢(shì)”就說明了火與風(fēng)的關(guān)系。火場(chǎng)附近的聰子峪鄉(xiāng)氣象觀測(cè)站資料顯示，火災(zāi)當(dāng)天，火場(chǎng)附近以多云為主，9時(shí)之后風(fēng)力快速增大，13時(shí)風(fēng)速達(dá)到了21.0 m·s-1，與此同時(shí)，火場(chǎng)周邊其他地區(qū)也相繼出現(xiàn)大風(fēng)天氣，火場(chǎng)附近的另外一個(gè)區(qū)域站青陽彎站在15時(shí)47分風(fēng)速達(dá)到了24.2 m·s-1，林火借風(fēng)勢(shì)迅速蔓延。在撲救過程中，火場(chǎng)主導(dǎo)風(fēng)向多變，給撲救工作帶來很大困難。

2 林火撲救過程

火災(zāi)發(fā)生后，沁源縣迅速啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，山西省消防救援總隊(duì)立即啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)，江西省委省政府迅速做出部署，成立了沁源縣“3·29”森林滅火前線指揮部(以下簡(jiǎn)稱：指揮部)。3月30日凌晨3時(shí)，應(yīng)急管理部工作組抵達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，通過視頻指揮火災(zāi)救援全程，現(xiàn)場(chǎng)滅火工作科學(xué)有序。

長(zhǎng)治市各縣(區(qū))調(diào)派森林消防專業(yè)隊(duì)700余人、山西省消防救援總隊(duì)調(diào)派6個(gè)支隊(duì)30余輛消防車、應(yīng)急管理部森林消防局調(diào)派1 595人、北方航空護(hù)林總站調(diào)動(dòng)6架飛機(jī)趕赴現(xiàn)場(chǎng)參加林火撲救。內(nèi)蒙古自治區(qū)森林消防總隊(duì)、甘肅省森林消防總隊(duì)以及國(guó)家森林消防局北京機(jī)動(dòng)支隊(duì)共1 300名兵力實(shí)施千里增援，19個(gè)小時(shí)全部到位投入戰(zhàn)斗。

林火撲救過程中，撲救隊(duì)伍按照國(guó)家森林消防隊(duì)伍、中部戰(zhàn)區(qū)隊(duì)伍、地方撲救隊(duì)伍人員數(shù)量比1∶1∶2科學(xué)梯隊(duì)配置，分西線、北線兩個(gè)主攻方向集中兵力連續(xù)作業(yè)。3月31日上午，指揮部召開新聞發(fā)布會(huì)介紹，根據(jù)衛(wèi)星熱點(diǎn)監(jiān)測(cè)，整個(gè)火場(chǎng)熱點(diǎn)由3月30日21時(shí)37分的75個(gè)降至3月31日3時(shí)55分的23個(gè)。4月1日至4月4日，指揮部每天通過新聞發(fā)布會(huì)通報(bào)滅火進(jìn)展。4月5日10時(shí)，火場(chǎng)最后一條火線實(shí)現(xiàn)合圍控制，明火全部撲滅，火災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)解除。

3 氣象應(yīng)急保障

3.1 氣象服務(wù)情況

火災(zāi)發(fā)生后，山西省氣象部門迅速行動(dòng)，成立了各級(jí)氣象應(yīng)急分隊(duì)奔赴沁源縣開展氣象應(yīng)急保障服務(wù)。山西省氣象局要求，火災(zāi)所在地氣象部門要做好天氣監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警，全省各級(jí)氣象部門要上下協(xié)同，嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，將當(dāng)前氣象業(yè)務(wù)服務(wù)重點(diǎn)放在森林火災(zāi)上。

火災(zāi)撲救過程中，各級(jí)氣象部門上下聯(lián)動(dòng)，共計(jì)118人參加了林火撲救應(yīng)急氣象服務(wù)工作。外場(chǎng)40余人與內(nèi)場(chǎng)70余人通過電話、短信、微信、報(bào)告等多種方式，分級(jí)有序及時(shí)向政府相關(guān)部門提供氣象監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)信息，使指揮員能第一時(shí)間根據(jù)氣象信息修訂撲救方案。

在這場(chǎng)火災(zāi)氣象應(yīng)急保障服務(wù)中，氣象部門及時(shí)收集火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)12個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))的風(fēng)向、風(fēng)速、氣溫、濕度等氣象要素，每半小時(shí)向指揮部提供1次；每小時(shí)向指揮部提供未來24 h的氣象要素預(yù)報(bào)和未來1周天氣變化趨勢(shì)；在風(fēng)向可能發(fā)生突變的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)主動(dòng)向指揮部作詳細(xì)報(bào)告；利用衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)向指揮部提供地面熱點(diǎn)監(jiān)測(cè)信息；針對(duì)火災(zāi)可能蔓延的區(qū)域及時(shí)增加人工氣象觀測(cè)點(diǎn)，共調(diào)用各類便攜式自動(dòng)站設(shè)備9套現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，密切關(guān)注天氣變化。此次森林火災(zāi)氣象應(yīng)急服務(wù)，累計(jì)發(fā)布預(yù)警信息24條，提供現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況294期、專題預(yù)報(bào)171期、遙感監(jiān)測(cè)45期、人工影響天氣報(bào)告4期。相關(guān)信息同步向現(xiàn)場(chǎng)指揮部、省委省政府和中國(guó)氣象局報(bào)告。

3.2 人工增雨作業(yè)，徹底消除了火場(chǎng)火情

明火雖被撲滅，但仍存在死灰復(fù)燃的風(fēng)險(xiǎn)，為此，山西省氣象部門抓住降水天氣的有利時(shí)機(jī)，4月7日向全省下發(fā)人工增雨作業(yè)命令，制定了輻射全省各區(qū)域的增雨方案。協(xié)調(diào)太原武宿國(guó)際機(jī)場(chǎng)、大同云岡機(jī)場(chǎng)、臨汾機(jī)場(chǎng)和軍民航管制部門，調(diào)動(dòng)全省高炮192門、火箭發(fā)射架179部、煙爐49部，安排1 200余名作業(yè)人員，開展超常規(guī)空地協(xié)同立體作業(yè)。針對(duì)這次林火現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)配6部火箭架，在上游選取9個(gè)臨時(shí)作業(yè)點(diǎn)開展增雨作業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，此次增雨作業(yè)，全省開展飛機(jī)作業(yè)10架次，累計(jì)飛行時(shí)間26.5 h，開展地面作業(yè)170次，發(fā)射增雨炮彈430發(fā)、火箭彈905枚，燃燒地面煙條402根，累計(jì)作業(yè)面積19 800萬hm2。這次增雨過程，沁源縣普降小到中雨，火場(chǎng)周邊區(qū)域降雨量達(dá)8～15 mm，徹底消除了火情，有效降低了全省的森林火險(xiǎn)氣象等級(jí)。

4 事件處置管理

4.1 撲火力量的投入情況

在沁源縣“3·29”森林火災(zāi)撲救過程中，指揮部統(tǒng)一調(diào)配救援力量總數(shù)達(dá)到15 234人。其中國(guó)家森林消防救援隊(duì)1 300人，中部戰(zhàn)區(qū)投入兵力1 289人，市、縣森林專業(yè)防火隊(duì)員1 110人，民間救援力量35人，地方有撲火經(jīng)驗(yàn)的干部群眾3 500人，調(diào)配看守火場(chǎng)防止死灰復(fù)燃的人員8 000人。

4.2 裝備調(diào)配情況

在沁源縣“3·29”森林火災(zāi)撲救過程中，參與滅火的飛機(jī)13架，其中應(yīng)急管理部調(diào)配直升機(jī)6架，中部戰(zhàn)區(qū)調(diào)配直升機(jī)3架，當(dāng)?shù)卣{(diào)配直升機(jī)4架；調(diào)配消防車輛50臺(tái)、挖掘機(jī)21臺(tái)、推土機(jī)7臺(tái)、裝載機(jī)16臺(tái)、吊車1臺(tái)。

4.3 排險(xiǎn)撤離人員情況

在沁源縣“3·29”森林火災(zāi)撲救過程中，地方公安投入兵力3 800人次，對(duì)火災(zāi)區(qū)域和周邊區(qū)域的道路進(jìn)行有效管控。按照“東線火不過路，西、南線火不進(jìn)村，火不進(jìn)企業(yè)”的原則，山西省消防總隊(duì)在火場(chǎng)范圍內(nèi)加強(qiáng)對(duì)加油站管控和鄉(xiāng)村安全巡查，確保重點(diǎn)目標(biāo)的安全。期間，關(guān)停9個(gè)煤礦和9個(gè)?；髽I(yè)，轉(zhuǎn)移安置6個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、51個(gè)村和18家企業(yè)，共9 062人。

5 起火原因調(diào)查

在林火撲救的同時(shí)，按照指揮部的總體安排，有關(guān)部門專家第一時(shí)間趕赴現(xiàn)場(chǎng)，成立火災(zāi)原因調(diào)查組，并聘請(qǐng)4名公安部物證鑒定專家、2名省應(yīng)急消防火災(zāi)調(diào)查專家，對(duì)起火原因展開調(diào)查。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查、調(diào)查詢問、視頻分析、物證查找、氣象觀測(cè)、走訪群眾以及應(yīng)急管理部天津消防研究所火災(zāi)物證鑒定中心的鑒定報(bào)告和專家組鑒定意見確定：起火時(shí)間在2019年3月29日12時(shí)56分；起火原因?yàn)橐火B(yǎng)雞場(chǎng)使用的架空鋁絞線，在強(qiáng)風(fēng)作用下發(fā)生碰撞，接觸放電產(chǎn)生的高溫使金屬熔化物掉落，引燃地面干枯雜草，導(dǎo)致蔓延成災(zāi)。

6 氣象應(yīng)急保障服務(wù)及啟示

6.1 氣象服務(wù)為火災(zāi)撲救提供了有力決策支撐

氣象部門第一時(shí)間組織應(yīng)急服務(wù)分隊(duì)到現(xiàn)場(chǎng)與指揮部對(duì)接。在中央氣象臺(tái)指導(dǎo)下，省、市、縣三級(jí)氣象部門逐小時(shí)加密會(huì)商，確保各類氣象服務(wù)產(chǎn)品準(zhǔn)確精細(xì)。氣象部門上下聯(lián)動(dòng)、內(nèi)外場(chǎng)通力合作，24 h不間斷提供信息、技術(shù)、裝備保障服務(wù)。此次火災(zāi)撲救過程，氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)手段多樣、信息傳遞快速有效，為火災(zāi)撲救提供了有力決策支撐。

6.2 氣象信息為制定調(diào)整撲救方案發(fā)揮了關(guān)鍵作用

本次森林火災(zāi)撲救過程中，風(fēng)大且風(fēng)向多變，撲救現(xiàn)場(chǎng)分散、撲救人員和兵種多、流動(dòng)性大，現(xiàn)場(chǎng)指揮員需隨時(shí)根據(jù)天氣變化制定、修訂撲救方案，氣象部門準(zhǔn)確及時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況資料、火險(xiǎn)專題預(yù)報(bào)、防火氣象信息、衛(wèi)星遙感熱點(diǎn)監(jiān)測(cè)等信息為現(xiàn)場(chǎng)指揮部實(shí)施、調(diào)整撲火方案發(fā)揮了關(guān)鍵作用。特別是風(fēng)向突變節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，為保障前線消防人員生命安全提供了依據(jù)。

6.3 氣象監(jiān)測(cè)對(duì)撲救中的科學(xué)管理具有重要意義

林火對(duì)風(fēng)的敏感性高，林火撲救受風(fēng)、地形、熱力因子以及山地晝夜溫差影響大?，F(xiàn)場(chǎng)風(fēng)向、風(fēng)速精細(xì)化的短臨預(yù)報(bào)，必須在及時(shí)掌握林區(qū)及周邊準(zhǔn)確詳實(shí)的氣象要素觀測(cè)資料的基礎(chǔ)上才可靠準(zhǔn)確。因此，在林火撲救過程中，氣象監(jiān)測(cè)對(duì)林火撲救中的科學(xué)管理、撲救組織具有重要意義。

6.4 開展人工增雨作業(yè)對(duì)余火撲滅起到重要作用

火場(chǎng)外線明火全部被撲滅，但仍存在死灰復(fù)燃的風(fēng)險(xiǎn)，氣象部門抓住有利時(shí)機(jī)，針對(duì)固定目標(biāo)區(qū)火場(chǎng)，有效組織、合理布局、緊急協(xié)調(diào)空域，開展高強(qiáng)度、大劑量、密集型全省空地聯(lián)合人工增雨作業(yè)，對(duì)徹底撲滅余火起到重要作用。

6.5 增加氣象監(jiān)測(cè)站提升氣象災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警能力

氣象部門在“3·29”火燒跡地及周邊重點(diǎn)區(qū)域完成了9個(gè)常規(guī)氣象觀測(cè)站的建設(shè)工作。氣象觀測(cè)站的建成，提升了該區(qū)域氣象災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警能力，有效發(fā)揮了氣象防災(zāi)減災(zāi)“第一道防線”的作用，為更好服務(wù)地方發(fā)展、做好氣象保障奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

7 結(jié)束語

綜合天氣氣候特征、衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)資料和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析表明，沁源縣山高林密，山體連接緊密，火勢(shì)容易串聯(lián)，留給滅火者的緩沖時(shí)間短；山中氣候多變，風(fēng)向變化頻繁，不利于滅火作業(yè)。坡陡、山高、溝窄、易燃植被多，是此次林火蔓延的主要原因；整個(gè)火場(chǎng)呈中低強(qiáng)度地表火和樹冠火立體燃燒，增加了撲救難度?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，受強(qiáng)冷空氣過境影響，大風(fēng)天氣持續(xù)，火借風(fēng)勢(shì)迅速蔓延是造成這次森林火災(zāi)的重要原因。

沁源縣“3·29”森林火災(zāi)雖已過去，氣象部門還應(yīng)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步完善省、市、縣三級(jí)林火撲救氣象預(yù)案、制定服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范服務(wù)流程；強(qiáng)化部門合作，加強(qiáng)聯(lián)合監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的共建共享，提升應(yīng)急氣象服務(wù)的科技能力；加強(qiáng)人工影響天氣能力建設(shè)，完善省、市、縣人工影響天氣服務(wù)體系建設(shè)，加強(qiáng)多源衛(wèi)星遙感熱點(diǎn)監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步提高熱點(diǎn)監(jiān)測(cè)的時(shí)空分辨率，為服務(wù)地方防災(zāi)減災(zāi)提供氣象智慧，貢獻(xiàn)氣象力量。