为什么山火会时速达到80公里?

慎独途中


小时候遇到的山火,十来秒就从山脚烧到山腰去了。记忆中天气干燥,已经一两个月没下雨了,到处都是落叶和枯草。当风来的时候,呼呼呼的山火声真的是太可怕了,远远就能看到。几乎好几座山都烧完了,一群小孩子会跟在大人后面处理有火星和冒烟的地方,一不小心又会出现复燃的。那时胆子比较大,整座山都是热浪袭人,脸部会刺痛,呼吸都很难受。


山火的燃烧速度可以超过80公里的时速的,一般来说主要有几个要素:可燃物、助燃物和爆燃。发生山火时,如果刚好是干旱季节,又是植被茂盛的地方,那就不缺可燃物了。有些松树活生生的,可是烧起来反而特别快,松针和松枝可是很好的可燃物。

有些地方发生山火时,往往伴随着大风。大风和地形,很容易造成火势的快速蔓延。有时候是干燥的季风,比如被称为“魔鬼风”的圣塔安娜风,也有是山火造成的风,滚滚热浪随着地形快速爬坡,也有是沿着山谷像鼓风机一样快速袭来。

因种种原因可能发生爆燃,出现能够以亚音速传播的燃烧波,快速将火线推进,从而过火面积迅速扩大。有些时候就造成恶性循环了,特别是在一些复杂地形的地方,燃烧造成可热物和高温能量聚集,遇到合适的时机就会形成火龙,这个可以参考煤气泄露后的爆燃。

众多因素聚在一起,就形成了时速惊人的山火了。


侣意


山火或森林火灾是地球上最主要的生态干扰之一,火灾可由闪电、人类疏忽或其他触发因素引发的,对沿途的人或植物来说都是灾难性的,但野火也有助于塑造和维持某些生态系统,还可以通过减少植物疾病传播、将燃烧植物的营养物质释放到土壤中并来促进新植物生长。在适当情况下,山火可以以惊人的速度蔓延。火灾的蔓延速度取决于三个因素——燃料、天气和地形,根据这些因素,一场大火可能很快就会熄灭,也可能变成熊熊大火,烧毁数万亩山林。

燃料

山火的传播取决于周围燃料的类型和数量,燃料可以包括从树木、灌木丛、草地到房屋的任何东西,围绕火灾的可燃物质的量称为燃料负荷,燃料负荷是由单位面积的可用燃料量来衡量的,通常是每亩的吨数。燃料越多,火会燃烧越猛烈,火势蔓延得更快。燃料的干燥程度也会影响火灾的行为,当燃料非常干燥时,燃料消耗速度会快得多,甚至难以控制。小的燃料材料也称为闪光燃料,如干燥的草、松针、干燥的树叶、树枝和其他枯死的灌木,比大的原木或树桩燃烧得快,由于小树枝的表面积并不比它的体积大多少,所以它燃烧得很快。相比之下,一棵树的表面积要比它的体积小得多,所以需要更多的时间来加热才能点燃。随着火情的发展,接近潜在燃料的热量和烟雾会导致燃料中的水分蒸发,这使得燃料在火到达时更容易点燃。

天气

天气在山火的发生和发展中起着重要作用,干旱给野火带来了极其有利的条件,而风有助于野火的蔓延,而且还会使灭火工作变得更加困难。有三种天气因素可以影响山火风、温度和湿度。

  • 地面上的树枝、树木和灌木丛吸收来自太阳的辐射热,从而使潜在的燃料加热和干燥,温度的升高使得燃料燃烧得更快,从而加快了野火蔓延的速度。由于这个原因,野火往往在下午肆虐,此时气温最高。

  • 风对野火的行为影响最大,也是最不可预测的因素。风为大火提供了额外的氧气,进一步干燥了潜在的燃料,使大火以更快的速度蔓延。风刮得越猛,火势蔓延得越快。风不仅影响火灾的发展,而且火灾本身也能形成风。大规模、猛烈的野火会产生风,称为火焰龙卷风或者火旋风。火旋风,就像龙卷风一样,是由火的热量产生的漩涡造成的,当这些漩涡从水平方向倾斜到垂直方向时,就会产生火焰漩涡,火旋风会把燃烧的余烬抛到相当远的地方,产生额外的火灾。大火自身产生的火旋风比周围的风快10倍,火焰漩涡的速度可能超过80公里每小时。
  • 湿度可以阻止火势蔓延。湿度和降水可以减缓火势,降低火势的强度;如果潜在的燃料含有大量水分,会很难点燃,因为水分会吸收火焰的热量;湿度越高,燃料干燥和点燃的可能性就越小。当湿度较低时,意味着空气中水蒸气含量较低,山火更有可能发生。降水对防火有着直接的影响,雨水和其他降水增加了燃料中的水分含量,从而抑制任何潜在的野火的爆发。

地形

对野火行为的第三大影响是地形,地形可以帮助或阻碍野火的蔓延。与山火有关的地形中最重要的因素是坡度,山火上山比下山快得多,坡度越陡,火势蔓延得越快,坡度每增加10度,野火传播速度就会加倍。火沿着周围的风的方向传播,而周围的风通常是上坡的。此外,因为烟和热都是沿着上升的方向,因此火能够预热燃料进一步上山。相反地,一旦火到达山顶,它就无法预热下山的燃料

地面上的观测者很难准确估计山火蔓延的速度,而且在森林中人们往往高估了火灾与自身的距离,从而可能犯下致命的错误。森林火灾移动速度可以达到10.8公里每小时,在草原上大约为22公里每小时,但是如果相关因素助长了带龙卷风的火焰漩涡,其速度将超过80公里每小时。


科学闰土


在回答这个问题之前,我们先来回顾一下世界上曾发生过的几次比特大的森林火灾(注:1公顷=0.01km²):

1915年发生在西伯利亚的一场森林大火,使得1200万公顷(12万km²))的森林在5个月内化为灰烬,同时由于浓烟遮蔽阳光,一度影响附近作物的生长,导致农作物晚熟10天。

1976年发生在澳大利亚的一场大火,烧毁森林及草原共计1.2亿公顷(120万km²),约占其国土面积(769.2万km²)的15.6%,相当于有超过1/7的国土面积过火(其面积相当于南非、安哥拉、尼日尔、哥伦比亚、埃塞俄比亚等国土面积在110万~120万平方千米的国家),由于过火面积十分巨大,这次大火灾曾有“世界火海”之称。

1983年发生在印度尼西亚的加里曼丹的森林火灾,烧毁森林350万公顷(3.5万km²),此后印度尼西亚时隔几年均时常有森林火灾发生,并且殃及相邻或相近的新加坡、马来西亚等国,森林大火就一直困扰着印尼政府。

1987年5月6日至6月2日,发生在我国大兴安岭的森林火灾,整整烧了28天,后来通过卫星云图计算显示,这场大火的过火面积足足有130万公顷(1.3万km²),而大兴安岭总面积约为32.72万平方千米,相当于有约4%的林区被毁。

其实,关于山火蔓延的速度为何能达80公里每小时这个问题不难回答,这里我们先来了解一下到了森林火灾形成的三个条件:

1、火源,可以说火源是发生森林火灾的直接原因,没有火什么事都不会发生;

2、可燃物,森林植被众多,如草木和落叶等是发生森林火灾的物资基础,往往很多落叶经过风吹日晒已经是处于“干柴烈火”的状态,特别是松针或油茶树这种油脂含量高的树木,即使是湿的燃烧起来照样剧烈;

3、天气(特指森林火险等级),是火灾发生的推手,如干燥或大风等天气,森林火险等级就越高,这是由于干燥的天气条件下林区落叶或树皮水分含量相对较低,物质易燃,而大风等天气在风的作用下源源不断向燃烧区输送新鲜的氧气,导致燃烧持续或加剧。

一般而言,山火火势的蔓延及加速与风向、气压以及地形等因素有关。如林区有大风天气,在风的作用下火苗会顺势而下朝着下风向燃烧,在风力作用下火势蔓延速度会加快,由于燃烧的面积持续扩大,就会在这一区域的近地面空气受热上升形成低压区,周围空气从四面八方聚合而来,往往会形成局部气旋,在旋涡的作用下火势也会迅速蔓延。

地形因素也是影响火势蔓延的重要因素,由于林区地形条件本来就复杂,由于坡度的不同,往往坡度较陡的林区火势蔓延速度要明显大于缓坡,且森林一般海拔相对较高高空风力相对较大(受下垫面的阻挡作用,近地面风速要低于高空),一旦发生林火,火势会迅速顺坡而上难以控制。当然,由于林区环境复杂,枯枝烂叶较多,也会存在爆燃的现象,同样会增加火的蔓延速度。

发生森林火灾的原因主要有两大类,即人为因素(如私自用火或乱扔烟头)和自然因素(如雷电或自燃),前面我们了解到其形成森林火灾的条件是火源、可燃物、天气等共同作用的结果,往往一场森林火灾都会给林区及周边区域的人民生命财产等带来巨大威胁,同时由于林木的毁坏,其保持水土、调节气候以及防止滑坡等自然灾害的作用也将减弱,因此我们必须要做好森林防火的宣传和保护工作。

最后,再重申一遍:森林防火,人人有责。


地理那些事


风助火势才能达八十公里!如遇八级大风,火头的火势一般都是树冠火,也就是火像秋风扫落叶一般在树冠上烧,一带而过,这种森林大火最难扑救也最危险,如遇此种森林大火,应立即转移附近人员,决不可调动扑火人员迎头扑火,以免群死群伤,应按风向预测火向,打隔离带,阻断火源,使其不向四周扩燃!


用户正言


山里地形复杂风向多变特别是风口一阵风就能燃烧整个山头


慢慢走吧81


恐怕不止80.风到哪,火到哪!!


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