2025年1月10日 星期五

野火扑灭

 

2002 年美国华盛顿的一次山林火灾扑灭行动。扑灭方法包括喷洒阻燃剂和用推土机铲平防火带

野火扑灭

是用于扑灭野火的一系列消防策略。灭火工作取决于许多因素,如可用的燃料、当地大气条件、地形特征和野火的规模。因此,与人口稠密地区的建筑灭火相比,野火扑灭通常需要不同的技术、设备和培训。经过野火训练的工作人员配合专门设计的空中灭火飞机、消防车、工具、灭火泡沫阻燃剂,并使用各种灭火技术,努力扑灭火焰、构筑防火线、扑灭火焰和高温区域,以保护资源和自然荒野。野火扑灭还解决了野外与城市交界处的问题,即人口稠密地区与野外地区接壤的地方。

在美国和其他国家,积极的野火扑灭措施旨在最大限度地减少火灾,这通常可以保护和挽救大片荒地,但有时也会导致可燃物堆积,增加发生大规模灾难性火灾的风险。[ 1 [ 2 [ 3 [ 4 [ 5 [ 6 [ 7 [ 8 [ 9 ]

全球火灾天气数据库旨在分析和抑制引发野火的根本条件。

实施野火扑灭措施中的问题

[编辑]

安全

[编辑]
夏威夷基拉韦厄海岸平原的熔岩流引发了这场野火。

保护人的生命是消防员的首要任务。自 1995 年起,到达现场后,消防队将设立安全区和逃生路线,确认通信已到位,并指定瞭望台(在美国,缩写为LCES,即瞭望台、通信、逃生路线、安全区)。这样,如果当前情况变得不安全,消防员就可以在扑灭火灾的同时,有撤退的选择。虽然应该指定其他安全区,但已经燃烧的区域通常可以提供安全的避难所,前提是这些区域已经充分冷却、可以进入,并且燃烧了足够的燃料而不会重新着火。可以进行简报,向新的消防资源通报危险和其他相关信息。[ 10 ]

消防员非常重视安全和防止陷入困境,即无法逃离火灾的情况。为防止陷入困境,消防员在曼恩峡谷火灾后制定了两项训练方案,即十条标准消防命令十八种需要注意的情况[ 11 ],以警告消防员注意潜在的危险情况。作为最后的手段,许多野外消防员会携带防火掩体。在这种无法逃脱的情况下,掩体只能提供有限的保护,以抵御辐射和对流热以及过热空气。被困在防火掩体中被称为烧毁在澳大利亚,消防员很少携带防火掩体(通常称为“Shake 'N' Bake”掩体);相反,他们会接受如何找到天然掩体或使用手动工具进行保护的训练;或者,在油罐车或其他消防设备中发生“烧毁”的情况下,会使用“火灾超限”训练。[ 12 ]

除了火灾,还有其它危险。这些危险包括:不稳定/危险的树木、动物、电缆、未爆炸的弹药、危险物质、滚动和掉落的碎片以及闪电。[ 10 ]

个人安全对于野外灭火也至关重要。正确使用个人防护装备 ( PPE ) 和消防设备将有助于最大限度地减少事故。野外消防员至少应配备适当的阻燃服(如 Nomex)、防护头盔、野外灭火专用靴、手套、补水器、防火掩体、护目镜和某种形式的通讯设备(最常见的是无线电)。

资源保护

[编辑]

资源根据重要性和/或价值进行排序,就像一个从上到下的清单,这些资源的重要性会向参与扑灭野火的人们提及,包括聚集在消防安全委员会的志愿者,他们会被教导这些资源的重要性,并在减轻火灾时尽量优先考虑它们。[ 13 [ 14 ]这些包括但不限于人类健康和安全、建筑成本、生态影响、社会和法律后果以及保护成本,然而,还有其他资源也被算在这份名单里,比如土壤,它是环境最重要的资源之一,志愿者们会随时关注土壤的状况,他们也会接受培训,了解土壤生长所需的适当热量,因此他们会通过规定的火灾来适当培育土壤。[ 15 [ 16 ] 防御性也是考虑因素,因为例如,拯救一座木瓦屋顶的房子比拯救一座瓦屋顶的房子需要付出更多的努力。[ 17 [ 18 ]

生态系统变化

[编辑]

文章正文:虽然野火扑灭更侧重于造福人类安全和资源保护,但缺乏自然火灾可能导致各种负面的生态系统变化,例如破坏土壤的整体质量,以及当火灾发生时,其规模与土壤的建议水平不同。[ 19 ] 因此,火灾生态学并不像许多人想象的那么简单,因为它会对人类和景观产生多种不同的影响。[ 20 ]在全球草原稀树草原生态系统中,人们经常发现,扑灭火灾是造成木本植物侵占和土壤质量差的一个原因,而这反过来也会因缺乏养分而影响野生动物。[ 21 ]

历史

[编辑]

澳大利亚

[编辑]

野火在澳大利亚被称为丛林火灾,由于气候干旱,野火在澳大利亚占据了重要地位,澳大利亚的恶劣条件促使其成立消防安全委员会来帮助处理这些火灾,这也导致这些机构比平时更快地赶到现场,因为他们希望能够有所改变,并妥善扑灭这些火灾。[ 22 ]负责扑灭野火的著名消防部门包括国家公园和野生动物管理局 (NPWS)、新南威尔士州乡村消防局南澳大利亚州乡村消防局、西澳大利亚州公园和野生动物管理局、维多利亚州环境、土地、水利和规划部(DELWP) 以及乡村消防局[ 23 [ 24 [ 25 ]关于这些服务,值得一提的是,它们大多通过志愿者来运作,这使得维护这些不同的服务变得困难,因为它们隶属于政府机构,依靠各州继续获得资金来支持他们的工作,[ 26 ]最著名的服务是新南威尔士州和新南威尔士州西部水资源服务局,由于它们很受欢迎,它们往往会吸引大多数志愿者,这一直是一个总体问题,志愿者的数量没有应该的那么多,这有时会带来问题,但这些服务设法维持了一批稳定的志愿者,并取得了成果,这意味着政府对他们的财政支持持续不断[ 27 ]。                       

加拿大

[编辑]

加拿大约有 3,964,000 平方公里 1,531,000 平方英里)的森林土地。[ 28 ] 其中 75% 是北方森林,主要由针叶树组成。加拿大 90% 以上的森林土地为公有,省和地区政府负责灭火活动。联邦加拿大跨部门森林火灾中心(CIFFC) 提供运营消防控制服务,并与所有省和地区消防机构建立联系。

加拿大每年通常发生 9,000 多起森林火灾,平均烧毁面积达 250 万公顷 (ha) 或 9,700 平方英里 (25,000 平方公里)。每年的火灾次数和烧毁面积可能相差很大。扑灭森林火灾的平均成本为每年 5 亿至 10 亿美元。

在加拿大,三分之二的森林火灾是人为引起的,其余三分之一是雷击引起的。尽管如此,雷击火灾仍占加拿大被烧面积的 85% 以上,这主要是因为许多雷击火灾发生在偏远、人迹罕至的地区。目前,大约 90% 的森林火灾都得到了扑灭。一般来说,扑灭社区、工业基础设施和具有高商业和娱乐价值的森林附近的火灾是优先考虑的。在偏远地区和荒野公园,火灾可能会作为自然生态循环的一部分被放任不管。[ 29 ]

美国

[编辑]

原住民社区视火为保护自然的盟友,但随着美国人口开始增长,野火开始引发前所未有的财产破坏,有时甚至导致大量人员死亡。对人们生活的影响越来越大,导致政府干预并改变处理野火的方式。

1871 年 10 月,芝加哥大火成为美国消防理念的首个转折点之一。在南北战争结束六年后,这场大火摧毁了风城的 17,000 多座建筑,夺走了数千人的生命,并摧毁了芝加哥繁荣的商业社区。[ 30 ]

芝加哥大火发生当天,一场规模更大、伤亡更惨重的火灾也发生了。佩什蒂戈大火于 1871 年 10 月 8 日早晨爆发。大火燃烧了三天,尽管伤亡人数不一,但人们一致认为,这场大火造成 1200 多人死亡,成为迄今为止美国历史上伤亡最惨重的山火。[ 31 ]除了造成大量人员死亡外,大火还烧毁了 120 多万英亩土地,并蔓延到附近的城镇,造成了更大的损失。大火开始后一小时内,佩什蒂戈整个城镇就被摧毁了。[ 31 ]

1871 年发生火灾后,联邦政府意识到需要采取行动。这促使美国农业部于 1876 年成立了特派员办公室,以评估美国森林的质量和状况。[ 32 ]作为美国森林管理局的前身,这是野火管理首次被置于政府管辖之下。

1910 年大火之后,美国森林管理局的灭火工作得到了广泛认可,国会还为其增加了一倍的预算。这场大火通常被认为是制定早期野火预防和扑灭策略的重要推动力。[ 33 ]

组织

[编辑]

在美国,野火扑灭工作由土地管理机构负责,包括美国森林服务局、土地管理局、美国鱼类和野生动物管理局、国家公园管理局、垦务局、陆军工程兵团和州林业部门。所有这些组织都为国家野火协调小组和国家跨部门消防中心做出了贡献。

国家跨部门消防中心下设国家跨部门协调中心 (NICC)。NICC 的主要职责是部署和管理国家资源(即热火队、空降消防员、空中加油机、事故处理小组、国家餐饮服务商、移动淋浴设备和指令中继器)。NICC 还充当调度命令系统的交换所。向 NICC 报告的是 10 个地理区域协调中心(阿拉斯加、大盆地、北落基山脉、落基山脉、南加州、北加州、东部、南部、西南和西北)。[ 34 ] 每个 GACC 下都有几个调度区。

管理

[编辑]

在通常地形崎岖、面积大小不一的区域内管理任何数量的资源都是极具挑战性的。事故指挥官(IC) 负责全面指挥事故。在美国,事故指挥系统指定事故指挥官为第一个到达现场的人员,前提是他们接受过足够的培训。火灾的规模(以英亩链为单位)、事故的复杂性和对开发区域的威胁,将在以后决定所需的 IC 级别。事故管理团队协助处理更大规模的火灾事故,以满足事故指挥官更复杂的优先事项和目标。它提供支持人员来处理诸如沟通、火灾行为建模以及地图和照片解释等职责。在美国,火灾之间的管理协调主要由国家跨部门消防中心(NIFC) 完成。[ 35 ]

美国火灾规模等级[ 10 ]
一个F
0–1/4 英亩1/4–10 英亩10–99 英亩100–299 英亩300–999 英亩1000–4999 英亩5000+

具体机构和不同的事故管理团队可能包括许多不同的人员,他们承担着不同的责任,头衔也各不相同。例如,火灾信息官(PIOF) 通常向公众提供与火灾相关的信息。分支机构负责人和部门负责人分别在分支机构和部门需要时担任管理人员。可能会叫来调查人员查明火灾原因。森林护林员等预防官员可能会巡逻其管辖区域,教授防火知识,并从一开始就防止一些人为火灾发生。[ 10 ]

沟通

[编辑]

火灾信息传递的方式有很多种。无线电、声音、视觉信号(如旗帜和镜子)、文献(如IAP或事件行动计划)、哨子和移动触摸屏计算机终端就是其中的一些例子。[ 36 ]美国林务局的视觉信号代码系统提供了用于地对空通信的符号,而飞机可以使用机翼倾斜、机动射击或盘旋进行空对地通信。[ 10 ]

无线电通信是火灾期间的典型通信方式。这是因为无线电覆盖范围广,并且能够以一对多的形式进行通信。此应用领域最受欢迎的无线电制造商之一是 Relm Wireless(也称为 Bendix King 和 BK Radio)。该公司总部位于美国佛罗里达州,与多个政府机构签订了多项合同。[ 37 ]另一家进入这一细分市场的新兴公司是 Midland Radio。其美国总部位于中西部(密苏里州堪萨斯城),生产多种型号的无线电,包括移动式和便携式无线电。[ 38 ]

策略

[编辑]
2021 年 7 月,加州,阻燃剂在空中散布到防火带旁的灌木丛上,以控制风滚草火灾

在美国,消防员只能在火势无法控制时才可扑灭火灾。相反,消防员之前扑灭过的火灾或火灾的一部分可能会被视为火势使用情况,并任其燃烧。

所有灭火活动都以锚点为起点(如湖泊、岩石滑坡、道路或其他天然或人工防火带)。从锚点出发,消防员可以控制野火,避免大火从侧面包围他们。

大型火灾往往是一场旷日持久的扑救行动。消防部门会建造事故指挥所 (ICP) 和其他临时消防营地,为消防队员提供食物、淋浴和休息场所。

天气条件和燃料状况是决定火灾发生的重要因素。在美国,能量释放成分(ERC) 是将燃料能量潜力与面积联系起来的量表。燃烧指数(BI) 将火焰长度与火势蔓延速度和温度联系起来。海恩斯指数 (HI) 跟踪火灾上方空气的稳定性和湿度。基奇-拜拉姆干旱指数将燃料与其点燃速度和燃烧百分比联系起来。闪电活动水平 (LAL) 将闪电潜力分为六个等级。[ 10 ]

燃料模型是根据能量燃烧潜力确定的特定燃料名称。它们分为 13 个等级,范围从“短草”(模型 1)到“伐木场”(模型 13)。编号较低的模型燃烧强度低于编号较高的模型。

直接攻击

[编辑]
一架直升机将水桶伸入水池,然后将水洒向意大利那不勒斯附近的一场山火。

直接攻击是直接对燃烧燃料进行任何处理,如润湿、窒息或化学灭火,或通过物理方式将燃烧物与未燃烧的燃料分开,但为了正确发动直接攻击,必须有适当的证据,这些证据由参与野火的机构收集,如消防安全委员会(新南威尔士州)[ 39 ]他们收集这些火灾对某些地区/土地的影响的数据,并将所述数据提供给其所属的政府机构,并开始从他们那里获得支持,以正确有效地发动这些直接攻击。[ 40 [ 41 ]支持包括城市野外消防车、消防人员和飞机的工作,将水或阻燃剂直接喷到燃烧的燃料上。大多数机构的目标是在所有需要扑灭的火势周围建立一条防火线,然而,它们并不一定会扑灭所有的火势,在某些时候,这些机构会密切关注火势,而不是完全扑灭它,因为在这些地区保持某种自然火势非常重要,它们可以通过培育野生动植物来提供帮助,在温度适宜时对土壤也有积极的影响,但当火势变得难以控制时,它们通常会采取扑灭措施[ 42 [ 43 [ 44 ]。           

间接攻击

[编辑]

在远离即将发生的火灾的地方使用的预备性灭火策略被认为是间接的。防火线也可以以这种方式建造。燃料减少、间接防火线、应急防火线、回火和润湿未燃烧的燃料就是例子。这种方法可以实现更有效的规划。它可以使用天然的防火屏障在较轻的燃料中更理想地放置防火线,并在烟雾较少和较凉爽的地区为消防员提供更安全的工作条件。然而,它也可能造成更多的燃烧面积、更大的更热的火灾,以及浪费时间建造未使用的防火线的可能性。[ 10 ]

在南卡罗来纳州乔治敦的山火发生前清理控制线

控制野火的尝试还可以包括通过划定控制线来控制火势可能蔓延至的区域:控制线是指不含可燃物质的边界。控制线可以通过使用工具和设备物理移除可燃物质来构建,也可以让部分可燃物质自然形成。控制线还可以通过回火来创建使用滴火枪火炬制造小规模、低强度的火。消防员将产生的火扑灭,或者在理想情况下,将火引导至与主火线相遇的位置,此时两条火势都耗尽可燃物质,从而将其扑灭。此外,还可以使用长期阻燃剂灭火泡沫高吸水性聚合物 凝胶。这些化合物通过物理阻断火势或引发化学反应来灭火,从而 降低材料的可燃性。

然而,面对反复无常或高强度的风和不断变化的天气,任何方法都可能失败。风向变化可能会导致火势改变方向并越过控制线。高强度的风可能会导致燃烧的余烬在空中飘过火线,从而导致跳跃或斑点。燃烧的树木可能会倒下,燃烧的物质可能会滚过火线,从而有效地抵消了屏障的作用。

另一种控制火灾的方法是疏伐森林。美国农业部表示,“机械疏伐森林是一个多方面的过程,通常涉及堆积灌木、修剪树枝和开辟防火带”。[ 45 ]机械疏伐结合可控地面焚烧是抑制野火的有效方法。疏伐森林和地面焚烧结合起来比单纯疏伐或焚烧更能有效地降低野火风险。《森林生态与管理》杂志的一篇文章称,“与单纯的焚烧或疏伐相比,联合处理(疏伐+焚烧)往往对减少地表可燃物和林分密度,以及提高模型树冠和火烧指数效果最佳”。[ 46 ]西部流域项目表示,疏伐和焚烧也必须通过后续维护来持续进行,但这种后续维护很少发生。[ 47 ]森林疏伐引发了人们对其可能加剧火灾严重程度的担忧,因为阳光可以照射到较低的植被并导致额外的水分流失。根据 NIDIS 的数据,气候变化已经导致地面湿度降低,“美国西部野火数量快速增加的原因是地表空气水汽压差(VPD,用于衡量大气缺水程度的指标)快速增加。” [ 48 ]

清理工作

[编辑]

野火的威胁并不会因为火焰过去而停止,实际上在各种情况下某些地区都会着火,然而,这也可能带来一些积极的影响,比如几乎达到完美的温度水平,有助于适当培育土壤,[ 49 ] 阴燃的重质燃料就是一个很好的例子,它燃烧后会持续燃烧数天而不会被人发现[ 50 ]这也是许多消防安全委员会机构在与政府机构讨论资金和奖金时提到的问题,他们也用它作为另一个吸引更多志愿者的例子,以便他们可以一起进行检查,同时提供适当的培训和必要的工具来应对潜在的火灾。[ 51 ]在此阶段,要么对燃烧区域的外部进行冷却,要么对火灾的整个燃烧区域进行冷却,以免再次引发另一场火灾,消防安全委员会提供的工具也可以提供帮助,例如根据预计的火灾区域放置洒水装置,让志愿者轮流检查,在困难的情况下使用直升机来更好地观察该区域,这一切都是在政府机构提供的资金的帮助下实现的。[ 52 ]

康复

[编辑]

文章正文:建造防火线、防洪堤、安全区和其他设施都可能破坏土壤系统,影响野生动物和人类生命,也影响人们如何决定应对那里的恢复策略和可以实施的法规类型,[ 53 ]鼓励地表径流和沟壑形成侵蚀,而这些实际上可以通过聚集志愿者来解决,他们都聚集在特定的机构,这些机构指定让人们亲身体验并真正影响环境。[ 54 ]火灾造成的植物死亡也加剧了侵蚀。建造水坝、在裸露的土壤中添加植物和碎片以及其他措施有助于减少这种情况,因此,新南威尔士州等机构和团体获得了政府机构的支持并获得某些额外津贴,例如批准的用于恢复和战斗目的的法规,以及在志愿者提供帮助时提供财政支持以进一步帮助志愿者。[ 55 ]

野外与城市交界处的火灾

[编辑]
美国农业部 美国森林服务局的 ANF 10号水车,位于加利福尼亚州洛杉矶县圣盖博山安吉利斯国家森林公园

野火可能在三种主要情况下对人类居住地构成风险。第一种情况可能发生在典型的荒地-城市交界处,即城市或郊区开发与荒地接壤。第二种情况发生在混合的荒地-城市交界处,即住宅或小社区散布在整个荒野地区,开发土地和未开发土地之间的边界不明确。第三种情况发生在封闭的荒地-城市交界处,即荒地被城市包围。[ 56 ]

邻近荒地地区的大规模城市化和其他人类活动是造成野火造成灾难性结构性损失的主要原因。[ 57 ]持续发展荒地—城市交界处的消防措施和重建被火灾摧毁的建筑物受到了批评。[ 12 ]澳大利亚悉尼墨尔本等社区都建在易燃的森林燃料中。南非开普敦位于桌山国家公园的边缘。在美国西部,从 1990 年代到 2007 年,有超过 850 万套新住宅建在荒地—城市交界处。[ 58 ]

随着越来越多的新房和牧场建在荒野地区附近,燃料积聚可能导致代价高昂、破坏力强的火灾。然而,这些边缘地区的人口增长阻碍了现有燃料管理技术的使用。火灾产生的烟雾是一种刺激物和污染物。由于人们更希望拥有森林,减少燃料负荷的尝试可能会遭到反对。由于濒危物种保护和栖息地保护,荒地目标可能会受到进一步的抵制。[ 58 ]火灾的生态效益往往被保护建筑物和生命的经济效益所压倒。[ 59 ]此外,涵盖荒地地区的联邦政策通常与管理城市土地的地方和州政策不同。[ 60 [ 61 ]

在北美,资源管理者普遍认为,扑灭火灾大大减少了年平均火灾面积,[ 62 ]人们通常认为这是不言而喻的。然而,这种观点一直是科学文献中激烈争论的焦点。

设备和人员

[编辑]

扑灭野火需要专业人员和设备,这些可以通过政府资金直接拨给消防安全委员会来获得,而消防安全委员会则开始投资于这些用于扑灭火灾的有用设备,有时资金会超出预算,而某些机构则会将这笔钱留给自己。[ 63 ]除了获得扑灭野火所需的必要设备外,机构还需要投资专业人员来实际扑灭这些火灾,[ 64 ]著名的例子包括空降消防员(跳伞到偏远地区的消防员)和直升机支援。然而,有趣的是,根据这些机构所在的地区,在其中工作的专业人员可能会有所不同,例如,澳大利亚主要依靠真正的志愿者来帮助扑灭野火,而其他地区则直接聘请专业人员,澳大利亚依靠志愿者的方式来建立人民和政府之间更深层次的联系,这也是政府机构更愿意提供帮助和提供资金的另一个原因[ 65 [ 66 ]。                       

功效

[编辑]

科学界对野火扑灭技术是否成功存在争议。一些研究(在 20 世纪 90 年代进行)使用安大略省政府的火灾记录,比较了有和没有积极灭火政策的地区之间的火灾数量或平均火灾规模。[ 67 [ 68 ]他们发现,在采取积极政策的地区,平均火灾规模通常较小。斯托克斯和韦伯在 1998 年撰写的一份报告中说:“使用火作为管理工具承认了火的自然作用,并明智地运用于选定地区的生态系统维护和恢复。” [ 69 ]后来的一项 2005 年研究得出结论:“灭火(在功能上)有效,因为它可以减少燃烧面积”。[ 70 ]

其他研究则认为,20 世纪火灾周期的变化是气候变化的结果。[ 71 ] 1993 年,Bergeron & Archambault 的一项研究表明:“‘小冰河期’之后的气候变化大大降低了魁北克省西北部的北方森林发生火灾的频率”。[ 72 ]批评者还指出,在没有积极灭火政策的地区,小火灾几乎没有报告,因为火灾检测通常依赖于定居点或商用飞机的报告,导致这些地区的平均火灾规模数据不正确。[ 73 ]

参见

[编辑]

参考

沒有留言:

張貼留言