温度和湿度对可燃物平衡含水率的影响研究

摘要

森林可燃物含水率预报是森林火险天气预报的重要内容。准确预测可燃物含水率是做好火险天气预报和火行为预报的关键。目前基于平衡含水率的预测方法应用最广，是目前最主流的含水率预测方法，本文对该方法的研究和应用情况进行综述，并对其影响因素温度和湿度进行分析，以便提高可燃物含水率预测的精确度和后续研究的开展。 本研究采用室内试验法对红松(Pinus koraiensis)，落叶松(Larix gmelini)，水曲柳(Fraxinus mandshurica)，白桦(Betula platyphylla)的枯叶、树皮和枯枝，4种林型下的腐殖质和凋落物在温度15℃-35℃，相对湿度35％-75％范围内进行平衡含水率测定，利用SPSSl1.5和Excel统计软件对数据进行回归分析及绘图，结果表明：1)在相同的湿度条件下，不同种类可燃物的平衡含水率都是随温度的升高而降低的，且降低的幅度各不相同。多数细小的可燃物枯枝(直径≤0.5cm)受温度影响不大。直径越大，在一定的温度范围内受温度影响越明显，而后曲线变化趋于平缓。2)针叶树种红松和落叶松枯枝在不同的湿度梯度下，平衡含水率随温度变化差异并不显著，但阔叶树种白桦和水曲柳与之相反。3)腐殖质和树皮的平衡含水率受温度影响不大，但枯叶和凋落物由于质量小和组成成分的复杂性，受温度影响显著。4)可燃物平衡含水率随温度变化曲线多数可用二次函数来表示。平衡含水率最高值与最低值分别出现在相对湿度75％和35％，温度多出现在15℃和35℃条件下。5)在相同的温度条件下，不同种类可燃物的平衡含水率都是随湿度的升高而升高的，且升高曲线可用不同的函数表示。这与 Simard、Van Wagner、Anderson和Nelson平衡含水率一湿度模型曲线均呈S形曲线变化的结论不符。6)在有关平衡含水率预测的四个模型中Simard模拟效果最好，可解释总变差的95％。模型形式为EMC=b<,1>+b<,2>x<,1>+b<,3>x<,2>+b<,4>x<'2><,1>+b<,5>x<'2><,2>+b<,6>x<,1>x<,2>，虽然为四种模型中的最优模型，但是比较发现，其预测值低于观测值。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1平衡含水率的基本理论

1.1.1平衡含水率

1.1.2反应时间和时滞

1.1.3基于平衡含水率预测可燃物含水率的方法

1.2影响平衡含水率因子

1.2.1气象因子

1.2.2可燃物其它特征

1.3基于平衡含水率的方法在预测可燃物含水率的实际应用

1.3.1在美国国家火险等级系统(NFDRS)中的应用

1.3.2在加拿大森林火险等级系统(CFFDRS)中的应用

2研究方法

2.1研究地区概况

2.2试验样品采集

2.3平衡含水率的测定

2.4数据分析

2.4.1温度对可燃物平衡含水率的影响

2.4.2湿度对可燃物平衡含水率的影响

2.4.3温度和湿度对可燃物平衡含水率的共同影响

3结果与分析

3.1温度对可燃物平衡含水率的影响

3.1.1温度对枯枝平衡含水率的影响

3.1.2温度对腐殖质平衡含水率的影响

3.1.3温度对凋落物平衡含水率的影响

3.1.4温度对树皮平衡含水率的影响

3.1.5温度对枯叶平衡含水率的影响

3.2湿度对可燃物平衡含水率的影响

3.2.1湿度对枯枝平衡含水率的影响

3.2.2湿度对腐殖质平衡含水率的影响

3.2.3湿度对凋落物平衡含水率的影响

3.2.4湿度对树皮平衡含水率的影响

3.2.5湿度对枯叶平衡含水率的影响

3.3温度和湿度对可燃物平衡含水率的混合影响

4结论与讨论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

致谢