澳洲新聞
 澳洲旅遊
 酒店預訂
 特價門票
 澳洲生活
 澳洲移民
 澳洲論壇
 澳洲同城

用安裝避雷針方法,預防山高谷深的森林雷擊火災的建議

 
[生活資訊]     2020-02-02
原創作者:黃思源黃薇薇近年,全球的森林火災似乎比較多比較嚴重。如2018年11月,美國加利福尼亞州北部髮生山火,雖然當地政府全力應對,但在狂風驅動下,大火直接吞噬了整個城鎮,造成86人罹難、200餘人失蹤,燒毀房屋2萬棟的慘劇。引起全球關注。

來源:讀者投稿,原創作者:黃思源  黃薇薇


用安裝避雷針方法,預防山高谷深的森林雷擊火災的建議


近年,全球的森林火災似乎比較多比較嚴重。如2018年11月,美國加利福尼亞州北部髮生山火,雖然當地政府全力應對,但在狂風驅動下,大火直接吞噬了整個城鎮,造成86人罹難、200餘人失蹤,燒毀房屋2萬棟的慘劇。引起全球關注。

2019年3月,我國四川涼山木裹縣森林髮生火災,燒了20公頃森林,出動消防人員和地方撲火隊員共約700人,27名專業的消防員和4名群眾乾部犧牲。

有“地球之肺”稱號的巴西亞馬遜雨林,2019年8月燒了一個月的大火,燒毀了83萬公頃原始森林。世界環保組織和各國人民都着急了,迫使巴西總統派四萬軍人去滅火。

2019年9月起跨年度的澳大利亞山火愈演愈烈,截至2020年1月10日晚,已有近6萬平方公裹的土地在燃燒,直接造成27人死亡,燒毀房屋近2000棟,估計有5億哺乳動物、鳥類和爬行動物喪生,澳洲標志性動物考菈死亡約2萬只,整個森林的生態係統都遭到了毀滅性的打擊。

2019年12底,智利瓦爾帕萊索髮生森林火災,燒毀了100多所房屋……

森林火災使火災地區或國傢損失巨大,因此,如何防範撲滅森林火災成為當今世界的一個重要話題,同時也是一個棘手的世界難題。

對於人為的森林失火或縱火,人們還可以通過嚴査嚴禁攜帶火種等方法來預防。目前中國不少林區就是采用這個辦法防止了很多的人為森林火災。但是,對於雷擊火引起的森林火災,據了解目前還沒有什麼好辦法。所以本文就這個問題作專門的探討,提出一個建議:用安裝避雷針方法來預防雷擊引髮的森林火災。

雷擊火是引起森林火災的一個重要因素。據報道,2019年3、4月的四川涼山州木裹縣特大森林火災,就是因為雷擊一株高約18米、樹圍約250厘米的雲南鬆樹而引髮的。據網絡統計,由雷擊火引起森林火災最多的國傢,主要有美國、加拿大、俄羅斯、中國和澳大利亞等。加拿大的雷擊火次數佔森林火災總數的76%;美國每年平均有1萬至1.5萬次雷擊火,美國西部山區大約有68%的森林火災是由雷擊引起的;在澳大利亞的維多利亞州,每年大約有26%的森林火災是由雷擊引起的,而過火面積卻幾乎佔過火面積總數的50%;俄羅斯每年的雷擊火佔森林火災總數的16%;在我國,內蒙古和黑龍江的大興安嶺林區是雷擊火髮生最頻繁的地區。從森林火災髮生原因統計和造成的損失來看,夏季雷擊已成為大興安嶺林區最主要的火因(《防範森林雷擊火災,還有多少難題待破解?》王勝男 《中國防雷》2018-07-14)。

專傢們表示,雷擊火的應對是目前森林防火領域的一個世界性難題,雖然很多國傢都在積極探索和研究,但至今還沒有十分有效的辦法。我國對雷擊火的預測監測研究尚處在起步階段。林業部門一直在探索森林雷擊火災的防範,雷擊火是天然火源,常規的防火措施無法減少雷擊火的髮生次數。從總體上看,我們在應對雷擊火方面仍然是以“髮現—撲救”的被動防禦為主,手段單一、效率不高,存在許多困難和問題亟需破解,而且往往還造成犧牲,如2019年四川涼山州木裹縣因為雷擊樹木引起的森林火災,30名撲火英雄犧牲,牽動了全國無數人的心。即使在號稱最髮達的美國,2018年年底的加州山火,在狂風驅動下,那一場全球關注的大火災直接吞噬了整個城鎮,造成上百人喪生,燒毀房屋2萬幢。

一些專傢認為,從全球範圍看,近年來,隨着氣候變暖,厄爾尼諾、菈尼娜等異常氣候現象頻繁出現,雷擊森林火災已進入新一輪的多髮期。我國的大興安嶺林區和新疆北部林區髮生雷擊火的幾率也有可能大大增加,必須引起高度重視。

但在目前,森林雷擊火災的防範撲滅一般有如下幾大困難:

一是監測髮現難。林區的雷擊火多髮生在13時-17時之間,初期多數在腐殖層或樹木植被中隱蔽燃燒髮展,很少有明火和大的煙柱,不易被瞭望塔和護林飛機髮現。被髮現時已至少髮展了數小時,錯失了打早、打小的時機。

二是精準定位難。目前,林區對雷擊火的前期觀測定位主要依靠瞭望塔觀測、飛機空中偵察和衛星熱點遙感。其中,瞭望塔觀測受山峰林木和霧氣遮擋影響很大,對較遠距離目標的定位存在較大誤差。飛機空中偵察在很大程度上依賴觀察員的水平和經驗,同時受氣象條件、空中管制的影響較大,不能隨時出動。衛星熱點遙感在火勢較小時則難以髮揮作用,有一定的滯後性。

叁是撲救處置難。受林區地形、基礎設施、裝備設備、人員隊伍、通信保障等條件制約,對雷擊火的撲救處置往往力有不逮。以航空護林為例,一次乾雷暴天氣過程往往會同時引髮多處雷擊火點,而林區大中型直升機機源十分緊缺,2019年6月,內蒙古大興安嶺航空護林局曾面臨在一天之內要用8架直升機同時處理7處火點的窘境。

對此,有專傢提出,加強雷擊火的預測預報、監測核查仍然是防雷減災的最主要措施,提升對雷擊火的應急處置能力是當務之急。

不過,本文作者卻對該專傢以上的應對措施有所不同看法,我們提議:應該以安裝避雷針為主要方法來預防森林雷擊火災。

本文第一作者黃思源年輕時曾經做過避雷針安裝工、電工,第二作者黃薇薇則是電力工程師,因此對避雷安全方面有一定的研究與實踐。

雖然曾經有人認為:不能在森林裹安裝避雷針以防止雷擊起火。因為避雷針的保護範圍是有限的,大約就是從頂處以45度向四週往下的範圍。要保護森林,不知要裝多少避雷針才行,事實上是行不通的。

但我們依然認為,就因為避雷針的保護範圍是從頂處以45度向四週往下的範圍。在那些陡峭崎岖,人迹罕至的高山密林反而更適宜采用安裝避雷針來預防森林火災。因為這些地方失火,幾乎都是雷擊起火,而起火後消防車、消防員極難上去撲火,甚至在濃煙滾滾中直升機都不容易接近,降落;而靠飛機或人工降雨也會因山勢陡峭、雨水流失很快而效果欠佳。

至於預先采用設置隔離帶的辦法也行不通,一是要設置的隔離帶太長了,砍伐的樹木太多了,而且新的草木很快又會生長出來;二是人很難上去砍伐這麼長的隔離帶;叁是砍伐下來的樹木太多,靠人力很難扔到遠處;四是山火一來,從上到下或從下到上席卷橫掃,隔離帶不知要多寬才能起作用?像澳洲最近的火災,有些地方隔離帶30米都隔不了猛烈的山火。

所以,對這些高山密林,最好的預防方法還是安裝避雷針。在目前我們所知的避免雷擊起火的技術中,安裝避雷針(裝置)仍然是最有效的方法。自1753年美國人富蘭克林髮明避雷裝置以來,人類已有至少200多年(因為據說廣東省肇慶市的古建築德慶學宮屋脊上有龍騰魚躍的防雷裝置——雷公柱,要比富蘭克林髮明避雷針早幾百年)的防雷實踐,無論在城市高層建築中,或在海洋航行的船舶上,都采用避雷針來引雷放電,而輸送電的漫長導線也都采用避雷線來避免輸電線被雷擊。現在全世界幾十億人數以千萬計的建築、船舶還普遍采用這一古老的行之有效的方法,為什麼在森林裹安裝避雷針來防止雷擊起火就不行呢?

雖然在森林安裝避雷針的數量可能很大,但是,因為是山高谷深,在經過測量計算的每個高處(不僅是山頂)都安裝避雷針,每根避雷針可以保護從頂處以45度向四週往下的較大範圍,那麼就可以用少量的避雷針去保護大面積的森林,從而避免髮生雷擊火災。

由於森林火災往往使受災地區或國傢損失非常巨大,往往還不僅僅是經濟上的損失,還會使政府形象和國傢政治、社會影響、人民生命財產、珍稀動植物保護、環境保護等方面遭到嚴重的損害(如前面所述的山火災難例子)。所以如果安裝避雷針能預防森林雷擊火,對比得失,實在是十分劃算的事情,是一個能做到少花錢多辦事,以最低成本獲取最大的性價比值的方法。

不過,對於比較平坦的森林則不大適宜安裝避雷針。因為在這樣的森林每一支避雷針的保護範圍太小,成本太高;而失火後消防車、消防員較易進去撲火;用飛機或人工降雨效果也較高山的好。

當然,對於那些山太高的森林也不一定適合,如海拔四、五千米以上的昆侖山脈、青藏高原,它們的山峰終日白雪皚皚,雷雨雲都纏繞在它們的腰間,很多雷電也髮生在其山腰山腳,如果在這些山頂安裝避雷針就沒有什麼意義了。

所以,用安裝避雷針預防森林火災的辦法不是所有森林都適用,只可能是其中一些適合。因此本文提出的是:建議在山高谷深的森林安裝避雷針預防雷擊火災,但不提倡千篇一律都采用這個方法。不過,我們不應該因為某些森林不適宜就放棄安裝避雷針預防森林雷擊火災的嘗試,而應該通過選擇較適宜的森林來試點,不斷總結經驗教訓,逐步推廣應用。

具體的操作方法:

一、在那些較適宜的森林,如普遍海拔約在叁千米以下(這樣高度的森林在我國、在全球的數量其實都比較多)的陡峭山峰,經過測量計算的每個高處(不僅是山頂)都安裝避雷針,就可以把雷電的大電流引到大地中去。由於避雷針保護的是45度傘狀內範圍,因此在這個傘狀保護範圍的邊緣就要物色另外的安裝避雷針大樹對象,須再安裝另外的避雷針,盡量不漏保護死角。

二、在每個高處選擇長得最高大,結實的一棵樹木作為避雷針安裝依靠後,必須斬修好樹尖使其適應防雷火;此樹半徑15至20米範圍內的樹草必須清除,以防其萬一被雷劈起火而引燃樹林。如有比該樹位置更高,但不適合作避雷針依靠的樹木,須全部斬掉或鋸低。使該樹成為該區域最高的物體。避雷針應高出樹頂約一米。引線要求能比較耐高溫,外面要套上較厚較能阻熱的瓷瓦筒,以防熾熱的雷火經過引線傳導地下時引燃樹乾。

由於樹高枝密葉茂,一般的避雷金屬線材可能從直升機難以垂下,所以可用能彎曲伸展的較輕便導電性好的金屬纜索(放直升機內也方便)作引線,引線每隔一段距離就帶一個方便打釘或捆線以固定的小圈環。

叁、如果山崖頂沒有適合做避雷針依靠的大樹,則可安放金屬叁腳支架式的鐵塔避雷針,固定在崖頂。

總之,除了無法或無必要安裝避雷針的光禿岩石外,只能是安裝了避雷針的樹木或叁腳架式鐵塔為某一區域最高的物體。

四、因為這可謂一項惠及子孫後代。一勞永逸、百年樹“林”的基本建設工程。所以,應該采用較好的材料。如果避雷針的金屬質量好,可用幾十年,甚至更久時間(城市高層建築中的避雷針很多都可使用幾十年,甚至百年以上)。

五、標好森林避雷針安裝詳圖,以利今後專業人員定期巡視、檢查、測試、修整、遷移(可根據當地樹木生長的實情,確定多少時間,如3年或5年巡視、檢測、修整、改善一次)。

六、可能遇到的困難:1、材料和人都難到達的目的地或目標樹,往往只能用直升機運去;2、陡峭山峰多是石山,可能很難深埋鋼枝金屬闆;3、在人迹尚可到達的森林,材料太好太值錢要預防被偷,因平時無人也無法監管。

對於剛剛被火燒了600萬公頃山林的澳大利亞和83萬公頃原始森林的巴西,在光禿禿的山頂上安裝避雷針可能會更加方便容易一些,也可能會更容易得到慘遭山火肆虐、恐嚇的人們和政府的支持,安裝避雷針來避免森林火災的價值也似乎更大一些。

當然,安裝避雷針來避雷也不是萬能的絕對安全的,據傳,曾有過安裝了避雷針的建築物被雷劈的報道。但這可能只是萬中一失的極個別案例而已。中國科學院大氣物理研究所研究員、雷電專傢郄秀書就曾指出:“安裝避雷針不能百分百保護建築物,雷電繞過避雷針而打到建築物上的繞擊現象還是會髮生的。”同樣,安裝避雷針不能百分百保護森林,卻一定可以大大減少雷擊引起的森林火災的髮生。所以,在合適的森林安裝避雷針的設想實在值得研究和嘗試,希望這個建議能得到政府及有關部門的重視與支持。

 

(作者黃思源:男,67歲,退休前是廣東省肇慶市老年大學常務副校長,高級職稱。黃薇薇:女,37歲,澳大利亞悉尼電力工程師) 

 


作者聯係方式:

Weiwei Huang  (黃薇薇)

4A Patricia St, Rydalmere , NSW 2116

手機:0061415 776 088

郵箱: [email protected]

微信:s541738328 (昵稱:黃思源)

QQ:541738328

髮表評論