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加拿大森林防火科研与技术

2013-08-25来源:中国林业网

在加拿大990多万平方公里面积中,约有45.3万平方公里森林,是世界最大的木材输出国。全国有17家超大型伐木和木材加工企业,300多家直接或间接依靠林业为生的大公司,并有多个私营和国营林业消防科研机构,每年光付给林业职工的工资就多达80亿加元。

加拿大又是全球森林火灾最多的国家之一,每年4~9月是森林火灾多发季节,此时落到地面的干燥枯枝叶和树皮形成厚易燃层。据林业学家考查,60年的森林内有5厘米厚易燃层。森林越古老,易燃层越厚,也越易发生火灾。近几十年来,加拿大先后发生过600多次森林火灾,约有3000多平方公里森林被焚毁。在这些森林火灾中,97%是易扑灭的小火,3%则扩散成灾难性火灾。

森林火灾究其原因

许多考查过加拿大地理和林业的专家都认为,加拿大森林火灾多的原因是多方面的。一是特殊的地理条件所致。北美洲的山脉都是南北走向,每年春季至秋天持续从南方吹来的热风使林区气温上升,气候干燥,导致大片森林发生火灾;二是人为因素。加拿大许多人住在森林近区,由于人们疏忽大意,过失或故意纵火引发的森林火灾占60%以上;三是自发性火灾,每年炎热干燥季节,遭雷击后,林区内厚易燃层发生地面火灾,进而扩散到干燥的树冠。发生此类火灾时,环境温度可上升到1000℃,促使大火更加迅猛扩散,成为难以扑灭的大片森林火灾。

森林防火科研机构

加拿大林业归农林部领导,由一名副部长负责森林防火和林业科研工作,林业部门有多个消防队,全国有5个私营和国营森林防火科研机构。各林业科研部门通过10个计算机网络与各林业部门及林业院校彼此联系,定期交流森林保护和防火新技术。在上述林业科研部门中,最重要的是爱特蒙顿森林防火科研中心,它研究的重点课题是:

A.保护好森林和森林火灾对世界气候及生态环境的重要影响;

B.保护好森林的重大社会和经济价值;

C.不断改进和加强森林防火技术。

欧洲共同体、法国和芬兰都有类似机构,它们彼此签订了长期合作和定期交流技术协议。

高科技森林防火措施

加拿大森林防火技术发展相当迅速:1920年开始研究森林火灾预防技术,1924年在林区建成多个空中火灾监测站,20世纪60年代开始用飞机巡查森林火灾,现在已使用地球卫星监测森林火灾。

当前使用的NOAA和AVHHR型两颗卫星全天候监测全国各林区气候,并通过模拟设备直接察看各林区上空是否有云雾、烟雾。一旦发现某一林区上空有烟,从烟的浓度参数便可计算出火灾状况,立即采取针对性灭火措施。

近期又研究出从卫星上发射电磁射线检测林区温度,预防火灾。当检测出某一林区局部温度上升到150℃~200℃,红外线波长达3.7微米时,便是火灾前兆,立即测定具体温度,采取措施及时降温。

为了使林区火灾信息迅速准确,现又用新型计算机分析卫星信息,提前向林区消防部门传递信息,使其提前知道可能发生的火灾和受到威胁的居民,及时采取灭火和人员疏散措施。

两颗卫星每天在该国上空轮流飞行5次,每次检测1000平方公里,及时向全国各地发布短期和中长期气象预报。并通过互联网和多种信息媒介向各林区报告天气趋势。

由于卫星信息当前仍有14%误差,因此加拿大林区还有多架配备先进的直升飞机轮流监测森林火灾,以此作为卫星信息的重要补充。直升飞机和卫星地面站及消防指挥中心保持热线联系,随时报告林区上空温度、地面温度、风向和风力等与火灾有关的重要信息。

为了使火灾信息尽可能准确无误,卫星和直升飞机提供的林区火灾信息还要经过私营或国营森林防火科研机构专家认真分析,必要时还作扫描检查,从中得出切实可靠信息。加拿大当前使用的CL415型监测林区火灾直升飞机高度现代化,飞机可自备6.1吨水,可在空中灭火,并可在低空飞行中加水。现已推广到多国林业部门使用。

防火帐篷和通讯

在加拿大,由于林区消防和护林人员报酬高(每小时15加元,1加元约等于0.7美元),因此护林已成为热门工作,每年都有许多人求职,但由于条件较苛刻,除要有大专文凭、30岁以下男性,体格健壮条件限制外,严格的精神状态检测也难以通过,在求职人员中合格者甚少。被录用者首先要经6个月基本消防和医护知识培训,还要经过长时间高科技消防知识训练。

加拿大林区消防和护林队除备有灭火器、轻便供水泵和电锯等常用工具外,还必须携带铝和玻璃纤维等多种材料制成的轻便帐篷。燃烧试验证实,此帐篷可经受1500℃高温,在森林大火中可使人们得以生存,在严寒中还有保温作用,人们都称它为护身帐篷。

在以往多次大面积森林火灾中,由于消防和护林人员与消防救护中心失去联系,在危难中无法呼救,因而有多人伤亡。为了吸取教训,解决林区消防通讯迫切需要,加拿大森林消防科研部门又研制成林区快速消防通讯设备,即在林区专用直升飞机上安装数字式自动编码、解码发射机和接收机,并与卫星地面站和消防指挥中心保持联系。直升飞机发现林区火灾时,通过卫星直接向地面站和消防指挥中心发送信息,消防部门的显示屏上会同时显现出火场经纬度位置,可立即采取措施灭火。采取上述多种高科技防火措施后,加拿大的森林火灾已明显减少。

森林是大自然和生态环境的调节器,保护森林和减少环境污染是人类生存的重要条件。然而,由于人们对金钱的贪欲,近年来大量砍伐森林和污染环境,洪水和森林火灾频发,环境也受到污染,给人类带来重大灾难。必须用高科技措施保护森林,并减少环境污染。