加拿大森林大火

世界各国森林防火技术总览

-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

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世界森林防火技术水平及其发展趋势

随着社会的发展，科学技术的进步，气象科学、遥感技术、电子计算机、激光、通讯和

航空航天技术的蓬勃发展，化学和生物技术的不断革新，加上现代科学管理的渗透，为森林

防火提供了先进的手段和技术条件。如林火预测预报、红外线监测林火、雷达监测林火、激

光监测林火、卫星遥感监测林火、通讯、人工降雨灭火、飞机灭火以及计算机林火管理系统

等新技术的应用，为有效地控制森林火灾的发生，把森林火灾的损失降低到最低限度提供了

保证。世界发达国家在这方面作出了典范，如加拿大近20年来，虽然每年平均发生林火

7000余起，但没有引起一起特大森林火灾。日本从1981-1986年共发生林火4200起，但由

于扑灭及时，也没有发生特大森林火灾。联合国欧洲经济委员会专家JorgeNajera最近

（1998年9月23日）指出，由于灭火技术装备的进步，近十年来，欧洲森林火灾每次烧毁

面积正在下降，法国1979-1983年间平均每起火灾毁林面积8.5公顷，1993-1997年减少为

3.1公顷；西班牙同期从30.2降至8.3公顷。

1世界森林防火模式

世界各国森林火灾发生情况不同，森林防火模式也有所不同，所采取的森林防火技术不一

样，水平各异。

1.1北欧森林防火模式

北欧是世界上森林火灾最少的地区，森林以人工林为主，经营年代长，营林水平高。北欧

的森林防火工作主要通过生物防火和地面修建各种有效的防火设施来完成。

生物防火主要措施为：（1）荒山荒地、林间空地、采伐迹地实行人工更新，目的是尽快

形成好的森林环境，消除火源；（2）加强森林间伐和卫生伐，清除濒死木、枯立木、风倒

木等，减少可燃物累积；（3）调节林分结构，营造针阔混交林，在针叶林内营造阔叶防火

林带，以降低森林的燃烧性。

地面防火设施主要表现为：（1）林区道路修建成网，密度大，畅通无阻，利于机械化和

化学灭火，并配有大量的消防水泵和化学消防站；（2）建设比较完善的林火预测预报、林

火监测系统以及林火通讯系统，一旦有火灾就能迅速到达火场，进行机械化和化学药剂灭

火。

1.2北美森林防火模式

北美的森林有两大特点：一是针叶原始林面积大；二是雷击火多。北美工业发达，在森林

防火和灭火措施上主要采取空中优势，进行航空巡护和航空灭火，并配备各种先进的仪器设

备。主要体现在：利用卫星、红外监测和远程雷达监测等技术手段监测林火发生和发展；通

讯系统十分先进，地对地，空对空，地对空的通讯联络畅通无阻；林区交通也比较发达；林

火预测预报系统完善；电子计算机已被广泛使用；配备有地面和空中快速扑火队伍。北美林

火管理机构从中央到各地区都建立森林防火中心，标志着林火管理工作向科学化、系统化、

现代化迈出了一大步。

1.3澳大利亚森林防火模式

澳洲地处热带和亚热带地区，属季雨林气候，在干旱季节气温高，湿度小，风大，森林植

被以桉树为主，桉树含油酯多，特别易燃，一旦发生火灾，极易形成狂燃大火，并产生飞

火，很难扑救，森林损失十分严重。这种大火采取地面或空中扑救都无济于事，经多年试验

研究找到一种以火灭火的办法，即采用计划火烧措施来防治森林火灾，通过计划火烧烧掉林

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地上积累的可燃物，降低森林的燃烧性。这样，即使发生火灾，火灾强度低，蔓延慢，也容

易扑救。目前澳大利亚计划火烧的面积已超过火灾面积好几倍。但与世界各国相比，森林火

灾还是最严重的国家之一。

2林火预防技术

2.1法制和宣传教育

世界许多国家都注意通过加强法制和宣传教育来预防林火的发生。加拿大在60年代颁布

了《护林防火条例》和《林火预防规则》。为了加强森林防火的立法工作，加拿大多数林区

省份还颁发了《森林防火法案》。这种法案由各省的自然资源部或林业部结合本省的护林防

火特点草拟，通过省议会审批，立法后，在全省公布实施。法案主要内容包括管理办法、防

火季节、火源管理、预防措施、林火扑救、违法行为及处罚规定等，成为指导全省森林防火

工作的纲领。为了使法案具体化，以便于在实际工作中贯彻实施，多数省份都编写了各种预

防手册。此外，每个地区防火中心，根据法案和手册，结合本地区护林防火特点，制定各自

的《林火预防方案》，并根据实施需要，每年都要对《林火预防方案》进行修改一次，大约

每隔5年，还要重新制定。

美国早在1911年就颁布了联邦与州的防火合作法。芬兰、瑞典不仅颁布了森林法，还在

全国遍设林务监督网，保证法令实施。朝鲜林业部门也加强法制，严格管理和保护森林，控

制火源，野外用火须经批准后派专人看管。

2.2林火阻隔技术

世界许多国家普遍在林区修建道路（包括公路、铁路和林区非等级公路等）、营造防火

林带、开设防火线和生土带，用以阻隔林火的蔓延。

2.2.1林区道路

道路既是林火的阻隔带又是林区的交通线，林区道路的多少是衡量一个国家或一个林区营

林水平和森林经营集约度高低的标志。北欧林业经营水平高，林区道路修建成网，密度大，

畅通无阻，利于开展森林防火工作；北美的美国、加拿大等国家常以扩大和改善道路网的方

法代替一般的防火线，一般平均每公顷林地有道路10多m。美国佐治亚州林区公路网竟达

到170m/公顷；澳大利亚西部把林区划成网格化管理，一般一个网孔0.8-2km2。

2.2.2防火林带

目前，世界各国对小火的控制能力有很大提高，但对大的和特大的火灾仍无法控制。为

了防止特大火灾的发生，人们纷纷探索新的途径。日本本世纪30年代的造林学中就有防火

林带营造的内容。德国在40年代提出了营造绿色防火屏障。前苏联农业部森林经营及护田

林营造总局，在1956年制定的《森林防火技术规章》中就规定在防火线两侧营造各50米的

阔叶树的防火林缘。60年代前苏联与东欧一些国家选择抗火植物与树种，提出营造防护林

带。70-80年代为控制森林火灾的扩展与蔓延，欧洲南部与美国关岛等地区大力种植耐火植

物带。现在，北欧及一些国家一般在针叶林区，有计划地把现有林木伐倒重新营造阔叶林，

形成针阔混交林，把森林分划成小块，防火林带宽度一般不小于300m，以降低森林的燃烧

性，防止树冠火相互蔓延。总体来讲，东南亚、欧洲、中国和日本在这方面的研究与应用较

多。

2.2.3防火线

在防火线的开设上，采用机械除草技术，化学除草剂技术，液化汽体燃烧除草技术，昆虫

和病毒除草以及微波除草技术等。

2.3计划火烧技术

20世纪中叶，人们对林火有了进一步的认识，认为森林中有两类不同性质的火，即森林

火灾和营林用火。从此，世界上一些国家开始尝试采取计划火烧的营林用火方式，来预防森

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林火灾。随着人类对林火的认识不断加深，计划火烧这一森林防火的新方法、新技术得到的

迅速发展。70年代以来，世界林业发达国家已普遍开始应用计划火烧技术。一些林业资源

丰富的国家，如美国、加拿大和澳大利亚等国，每年的计划火烧面积都在100万公顷。美国

在1966年全国开展计划火烧仅为1.6万公顷，到1970年计划火烧面积竟达到100万公顷，

已超过当年森林火灾面积。目前，在美国东南部有1000多万公顷的松树采用这种火烧的方

法预防火灾，已获得显著的效果。在澳大利亚，计划火燃已成为预防和减少森林火灾造成损

失的手段之一。澳大利亚法律1954年把营林用火列为了森林经营的一项重要技术措施，并

在全国范围推广运用。当前的计划火烧主要采用飞机和人工两种方式点烧，在点烧过程中，

要根据不同的营林用火目标，制定相应的用火计划和计划火烧面积，规定专人负责实施，点

烧人员需经严格培训考核后才算合格，点烧现场必须保证足够的扑火力量，同时记录点烧过

程有关数据并存档。为了大大加快了计划火烧的进程，已在树林中使用飞机投掷燃烧胶囊的

办法，一天可烧6000-8000公顷林地。加拿大计划火烧运用最多的是造林整地，也用于采伐

迹地的整地，同时，是火行为预报系统的观测因子之一。

2.4雷击火预防技术

有些国家采用飞机或火箭向雷雨云中撒播碘化银等催化剂的方法，改变云中过冷水滴、

冰晶和冰雹的比例，降低电位，减少放电机会，从而消除雷击火。1992年，日本关西电力

公司和大孤大学成功地利用激光改变雷击走向，使引雷技术向实用化迈进一大步。该技术是

通过反射镜将激光射向积雨云，在空气中形成电流容易通过的高温等离子体，将雷电引向避

雷塔，从而防止雷击事故引起火灾。

2.5森林火险预测预报技术

目前美、加、澳、日等国均在火险季节发布中、长、短期的森林火险预报。美、加在50

年代即形成2个火险预报系统：一个是全国性的火险预报系统，由气象局主持，结合天气雷

暴预报等编制火险指标，并预防可能出现雷暴的地带，另一个是地方性的火险预报系统。两

个系统可及时、统一地发布全国范围的火险预报和更方便、快速调配扑火经费及力量。

美国国家火险等级系统是目前世界上最先进的预报林火系统之一。美国于1972年研制

出国家级火险预报系统，并在全国得到广泛应用。1978年系统进行了修改，使其进一步完

善。该系统是即能做火险预报，也能做林火发生预报，还能做林火行为预报的综合性系统，

代表世界现代林火预报的最高水平。其在火险天气研究中以“着火组分”来反映易燃程度；在

火行为研究中以“蔓延组分”和“能量释放组分”来反映火行为；在林火发生预报中以火源和“着

火组分”来决定。该系统包括：“人为火发生指标”、“雷击火发生指标”、“燃烧指标”和“火负

荷指标”4个输出指标。“火负荷指标”是前3个指标的综合，是系统的最后输出结果，是火险

天气、着火可能性和火行为特征的综合，反应总的控制火难易程度和任务量。

林火预测预报系统是一门新兴学科，与其它学科存在着广泛的相互渗透，主要涉及林学、

数学、物理学、计算机和气象学等领域，先进的林火预测预报技术主要体现在以下几个方

面：

气象预报

气象条件一直是林火预测预报的基础，任何一种预报方法都离不开气象预报所提供的参

数，林火预报的精度涉及气象要素选择，气象要素在林火预测中的作用，气象观测台站的分

布格局和气象观测手段等。在加拿大，全国各林区已设立很多永久性或临时气象台站，并已

形成网络，覆盖面广，仅安大略省目前就已设立130余处，形成了网络化。这些台站观测仪

器设备齐全、先进，测定的信息量大，应用项目多，效益显著。此外，防火部门可以接收国

家气象台每日发布的天气实况和天气预报等气象信息。有些省、区的防火部门，通过电子计

算机终端，还随时向设在渥大华的林火控制中心索取由试验卫星中继站传递无人气象台的各

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种气象因子。在美国西部地区，设置了350个太阳能自动遥控气象站，可以测量风速、风

向、温度和气温等。

数学和统计学

数学和统计学是林火预报的重要工具，林火预报特别是定量的研究离不开数学和统计

学。多数国家的现有预报系统大部分是以数学模型为理论基础的。他们通过模型来反应林火

发生条件、林火行为与气象要素、其它环境因素之间的关系，找出规律，做为预报系统的关

键构件。同时，与其相应的统计方法也得到应用。利用林火发生概率来做林火发生预报的方

法在国内国外都已出现。

物理学

热力学和动力学在研究林火行为预报时非常重要。林火预报比较发达的国家，如美国、加

拿大和澳大利亚，进行了大量室内和室外燃烧试验，模拟林火，从中探讨林火蔓延规律以及

与环境条件的关系。美国的罗森迈尔（Rothemare）把数学方法和物理学方法结合起来应用

在林火试验上，研究出一系列燃烧蔓延的热力和动力模型，使美国国家火险等级系统有比较

坚实的理论基础。目前美国、加拿大都建立起了专门用于林火蔓延研究的林火实验室，力求

通过物理的方法来揭开森林燃烧与蔓延的机制。

遥感、空间和航空技术

这些新技术的引进，使林火预测预报逐步走向现代化的道路。目前，美国、加拿大、澳

大利亚等科技发达国家已基本上解决了气象遥测、图象信息传输和计算机处理等关键技术，

使林火预测预报实时、快速、准确。

如美国的研究人员设计了一个称为BEHAVE的电子计算机程序。运用燃烧率、湿度、风

速和地形来预测火势蔓延速度、大火的路线、强度，甚至火焰的高度。由此而获得的先进信

息价值在美国林区得到充分体现。例如，蒙大拿州的山峡地区的荒野地带发生的一次火灾，

威胁着一个野生动物保护区和一个居民区。通过这个电脑程序的分析认为，大火将会在荒野

中自行熄灭。因此，没有实施扑救。事实正如电脑所预测的那样，大火自行熄灭了，没有产

生危险。为此，节省了75万美元的灭火费用。

加拿大林务局北部林业中心研制出一种可以计算林火进展和蔓延速度的火势增长计算器，

该计算器与计算尺相仿。取一些基本资料，如林地材料干燥程度和风速等，林火管理人员就

可以用这种计算器准确地估算出火烧形状，从起火点起的火蔓延距离和火情大小等。这样，

林火管理人员就可确定参加灭火的人数和需要设备的数量。

近几年，国外（俄罗斯）开始利用轨道卫星预报林火，在卫星上安装一种灵敏度极高的

火灾天气自然观察仪，用来测定风向、风速、温度、湿度以及土壤含水量等方面的气象数

据，并把收集到的资料送给监视站，再将资料送给电子计算机中心处理，用电传通知近期有

火险的地区。

3林火监测技术

目前，世界上许多国家在林火监测上主要还是采取3种形式，即地面巡护、了望台了望和

空中巡护进行。由于莽莽林海，只靠巡护员监测火情是很不够的，了望台了望又受到很多条

件的限制，而靠飞机巡逻观察不仅耗资大，速度也不是最快的，因此，随着科学技术的发

展，高科技不断被应用到林火监测中。特别是近几年新的林火监测技术发展相当迅速，如红

外线监测、电视监测、地波雷达监测、雷击火监测、微波监测和卫星监测等。这些新技术的

应用，大大提高了林火监测的及时性和准确性。

3.1地面监测林火新技术

3.1.1地面红外监测

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地面红外监测通常是把红外线监测器放置在了望台制高点上，向四周监测，来确定林火发

生位置。这种监测方法能够大大减轻了望员的工作强度，不仅能及时准确地发现林火、火灾

分布和蔓延速度，还能配合自动摄像机拍下火场实像。意大利研制出的一种森林火灾红外线

监测器，能感知120km2范围内因火灾引起的温度变化，发出火灾警报。利用这些设备，美

国、加拿大、德国和西班牙等一些国家，设置了无人了望台，使这些了望台与指挥中心的计

算机终端连接，随时把监测到的火情传输到指挥中心，其中的德国，林火监测塔已被自动监

测系统所取代。

红外监测装置不仅可以被安装在了望台上监测火情，还可以用于监测余火。如在加拿大，

防火部门利用红外线扫描设备监测林火已基本上得到普及。它们使用的地面红外线探火仪主

要是手提式AGA110型，用于探寻火烧迹地边缘的隐火或地下火的火场边界。该仪器由检波

器和显示器组成，体积小，重量轻，携带方便，每充电一次可用2h，能监测10公顷或

1.6km长的火场边界线。扫描作业通常由2人进行，1人扫描，1人清理监测到的余火。近

几年，俄罗斯研制出“泰加”火源监测器，能发现肉眼看不见的火源；英国一家公司最近也研

制成一种电池火苗监测器，如果火场中还有未被消灭的着火点，它在的屏幕上就会显示出白

色的光点。

3.1.2地面电视监测

电视探火仪是利用电视技术监测林火位置的一种专用仪器。把专用的电视摄像机安装在了

望台或制高点上对四周景物进行摄影，并与地面监控中心联网，随时可以把拍摄到的火情传

递到监控中心的电视屏上。这种方法，早在60年代，欧洲有些国家就开始应用。近年来，

波兰林区已经全部使用闭路电视观察火情，俄罗斯也在大力发展这一技术，其监测水平达到

在半径小于10km范围，从林冠到地面的森林，在2分钟内就可完成详细的检查。

3.1.3地波雷达监测

地波雷达监测林火是利用可燃物燃烧产生的火焰的电离特性，用高频地波雷达监测林火的

新方法。这种方法具有：超视距性能、监测面积大（监测半径可达150km）；昼夜全区域

监测；在有烟雾的情况下能准确进行火焰定位，可设置在了望台或飞机上，进行全天候监

测。

3.1.4雷击火的监测

美国、加拿大等国雷击火危害很大，过去曾使用过雷达监测雷暴云，但很难确定其是否

放电。70年代美国和加拿大先后利用雷电监测系统进行雷击火监测，取得了较好的效果，

其中美国的西部地区和阿拉斯加地区，以及加拿大安大略省的主要林区、西北地区、魁北克

省和大西洋沿岸诸省都已建立起了比较完善的雷电监测网络。近年来设计了一种新的监测系

统，能在100km半径内监测云对地的放电。加拿大有一种监测仪，能测定半径300km内的

闪电次数、强度和方向。

雷电监测系统的主要作用并不在于直接监测雷击火的发生位置，而是通过确定雷电的位置

和触及地面的次数，来做为火险天气的预测、火灾发生的预测以及帮助林火管理人员在制定

防火扑火方案和制定航空巡护航线时的重要气象依据。该系统主要有3个部分组成。一是雷

定位仪；二是雷电位置接收分析机；三是雷电位置显示器。

雷电监测系统的工作程序是，先由各野外无人雷电定位仪站将接收到的雷电信号，输送到

终端雷电位置接收分析机，然后再由雷电位置显示器显示在荧光屏上。雷电位置显示器的荧

光屏上显示着地理区划图。一旦有雷击发生，在地理区划图的相应位置上便闪现出一个“+”

字亮点。每隔2h，所显示的“+”字亮点变换一种颜色，以表示雷击所发生的时间历史。这

样，工作人员就可以由显示屏上所获得的2h、4h、6h至24h的雷击分布图。再结合所掌握

的森林可燃物干燥条件和24h的降雨量来预测预报雷击火可能发生的次数和位置，从而采取

切实可行的防火措施。

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3.2空中监测林火新技术

3.2.1空中红外监测

这是一种把红外扫描仪安装在飞机上，利用红外传感器接收林火信息的一种空中监测林火

的方法，亦称机载红外林火监视。这种研究始于60年代，美国米苏拉北方火灾实验室率先

研制出机载红外监测仪，并用来监测火情。据统计，美国每年有一半的火情是空中红外监测

发现的，效果很好。到70年代，他们又研制出2种新的红外监测仪；高能象空中红外扫描

器、低能象空中火灾定位器。通过传真照片把红外照片从飞机上通过遥测发射器送到地面防

火部门。美国由于发展了这一技术，原有的防火了望台减少了6/7。

加拿大也在60年代开始红外监测林火野外实验，并于1964年通过效果鉴定，投入林区使

用。目前，加拿大各主要林区空中红外林火监测与地面红外林火监测连成网络，成为各主要

林区林火监测的重要组成部分。其机载红外监测仪主要是用AGA750型红外线扫描仪，主要

任务是测定被浓烟覆盖的大火场或地下火的火场边界。该仪器是一种组合系统，由手提摄影

机式检测器和一个分体的信号传递及显示装置两大部分组成。黑白显像，液氮致冷。监测的

飞行高度距树梢50-100英尺。

最近加拿大、法国等采用新的AGA70热视仪安装在直升飞机上监测小火与隐火，当地面

火场定位后，即可在照片上打上记号，空投给地面人员。

3.2.2微波监测

即将微波辐射接收仪安装在飞机上，根据接收到的微波强度和波长来确定林火的存在、火

场大小及林火定位的一种新的监测方法。如芬兰赫尔辛基的专家们研制成一种新型森林雷

达，这种安装在直升飞机上的雷达设备发射微波，可以穿透森林的各个层次，收集到树木顶

端到地面的各种数据。根据这些数据，可以识别森林种类，估计树木的数量，测出树木的高

度及森林遭受污染的程度，还可利用微波辐射扫描仪发现林火，拍摄火场，计算火灾面积

等。

3.2.3卫星监测

卫星监测林火作为一种新的监测方法，已成为世界各国发现和监视林火的最重要的手段

之一。这种方法速度快，监测面大，可随时掌握林火发生、发展动态，能准确确定火场边

界，精确测得森林火灾面积等。80年代初，随着地理信息系统的发展，美国、加拿大等国

家也先后开展了林火卫星监测。如加拿大等国利用人造卫星塔载红外装置监测林火，比机载

装置巡视林区速度大大加快，效率大大提高，相对成本也低（加拿大用卫星图象绘制火烧迹

地图，与航空勾绘相比，成本之比为1：1）；芬兰的卫星林火全自动监测系统，监测到的

最小火灾发生面积为0.1公顷，从接受气象卫星图象到传送火灾警报时间平均为31分钟；

波兰利用遥感与GIS手段相结合监测林火开展全国森林火险区划、林火监测、火灾损失调查

及评估和迹地恢复监测等；也发展传感器研究，解决传统卫星传感监测受云遮盖，较小火点

监测不了的局限，提高监测水平，实现监测小于0.01公顷与云覆盖无关的火。

目前，由于陆地卫星很少，覆盖周期长，每18天才能对同一地点巡视一次，而气象卫

星虽然每天能成图几张，但分辨率低。因此，这两种卫星在林火监测上直接应用还有一定距

离。虽然卫星监测林火的技术应用刚刚起步，但卫星能给监测大面积森林火灾提供可能。因

此，可以相信，在林火监测系统中，建立卫星林火监测系统，必将提高林火监测的准确率，

减少森林火灾，尤其是避免森林大火灾的发生。

4防火通讯技术

世界发达国家的的森林防火通讯已经基本实现了地面通讯、地对空和空对空通讯。美国，

利用卫星通信和电子天线实现了覆盖全国，尤其是偏远林区的联系，可适时而迅速的传递火

情。加拿大，形成了主要由地面站、防火基地、微波通讯塔、无人中继站、联络站、无线电

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通讯和空中飞机组成的林火通讯系统。完善的通讯设施和装备，使这些国家的森林防火力量

形成了一个有机的整体，大大提高了他们的工作效率。

5林火扑救

由于林火的特点，人类在大面积森林火灾面前，单靠人力灭火是十分困难的。所以，目前

许多国家把高科技应用到森林火灾扑救战斗中去，集空、地扑火力量于一体，扑火设备齐

全，并有装备完善、训练有素的专业扑火队。

3.5.1地面灭火

国外扑灭林火时除继续使用简单手工具外，一些工业发达国家，如美国、加拿大、日本和

俄罗斯等国都设计和使用各种类型的背负式灭火器，如俄罗斯的莱路-M型背负式灭火器、

欧洛-16型轻型多用（干粉或液体，灭火威力强，但连续工作时间短，成本较高）灭火器、

乌坡-1型化学灭火剂喷洒机和OP-背负式手动灭火枪（有直流和雾化喷头，既可喷水也可喷

泡沫等液体，效果较好）等。加拿大用橡胶尼龙布制成HP0-2喷雾器，用多层浸渍纸和防火

外套制成背囊的HPO-喷雾器等喷水或喷洒化学药剂封锁或扑灭地面火。另外，前苏联制造

一种背负式手持喷土枪，可有效扑灭1m宽以下的弱度和中度森林地表火，并能开设生土

带；还利用大型推土机等开设隔离带。美国设计的TT-2型喷土机，每小时可开1.1km控制

线；还有一种自走式自动喷土器每分钟喷土1.5-3m3，喷距6-15m。

各国对消防水泵的研究也很重视，设计制造的型号很多。如加拿大用于灭火的水泵多达

10余种类型，但目前使用最多的是WAJA-3型和WAJA-26型2种。其特点是马力大，耗油

量小，WJA-3型耗油量为1加仑／h，在地势较平坦的火场上，每台水泵的输水距离可达

1km远。美国用于灭火的水泵则从轻型（重12Kg，喷水速度100L／min）到重型（80Kg，喷

水速度750L／min）有11种之多。前苏联制造的灭火水泵主要有莫尔波-0.2型消防泵（用于

扑灭下层火及泥碳火）、莫尔恩-05／025消防泵、莫尔波-1型高压接力水泵，这种高压接力

水泵，可将灭火液输送到1km以外的距离，也可送达50m高度。此外可借助它形成的高功

能密集水流清除地面上的地被物，形成生土隔离带，也可作为消防车、森林防火拖拉机和越

野车的水罐，森林灭火器的储水箱加水或添加各种水溶液。

为了加快到达火场的速度，许多国家还制造各种型号的森林消防越野车。如前苏联森林消

防灭火车辆较多，应用较为普遍的2种是用TA366和TA376型汽车底盘改装的，车后装有

汽车发动机带动的消防泵。另一种用TA366车底盘改装的森林消防巡逻车，装有短波电台和

有主发动机驱动的水泵。另外，还有阿尔坡（66）-221森林巡逻汽车、波坡尔-149A型履带

式消防车，阿尔坡-15型轮式消防车；加拿大有“戈姆鲍尔”履带式消防车及其它的两栖越野

车等。这类消防车爬坡性能好（有的能在35度坡上行驶），速度快，有的还具有浮力，能

从河底或水面浮过河，车前装有加强装甲，能撞倒小树。

此外，还设计了一些专用点火器，如前苏联的3A-1m、3A-ΦKT和美国的背负式丙烷喷灯

等。为了更有效地组织灭火，许多国家在地面上还建立了各种储备仓库。如俄罗斯在各林管

区建立了机械化灭火站、化学灭火站，例如洛罗杰茨林管区所属有7个林管所，3个化学灭

火站，1993年又成立2个，这些灭火站有专门的库房，保存着扑火机具、药剂和俄罗斯国

内生产的电台、对讲机。在下诺夫哥洛德航空护林大队，还设有编制40人的机械化防火

站，装备着俄国生产的设备齐全的适合当地使用的防火灭火设备，如90马力履带式拖拉

机、165马力载重拖车、3．5t载水车、TT-3多用车、18马力抽水机、手提4马力抽水机、

漂浮式4.8马力抽水机等等。为了充分发挥扑火效能，美国、加拿大、俄罗斯等国家在重点

林区，还建立补给水系统，解决林区水资源缺乏问题。

5.2化学灭火

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目前国外通用的长效灭火剂主要分磷酸铵、硫酸铵和卤化烃之类。不同的化学药剂能产生

不同的灭火效果，有的药剂能产生泡沫，将燃烧物与空气隔离；有的分解过程中释放出不易

氧化的气体，降低空气中氧气的含量；有的药剂分解时吸收大量的热或形成薄膜，覆盖在燃

烧物表面，起到降低温度和隔绝氧气的作用；还有的药剂在高温时仍能保持湿润状态，从而

阻止可燃物的燃烧。

各国在化学灭火上着重于化学药剂性能的研究，如美、加等生产的福斯切克202和259是

世界著名的磷酸铵灭火剂，效果好，主要成份是磷酸亚氢二铵加防腐剂、增稠剂和色素。硫

酸铵的灭火效果稍低于磷酸铵（3份硫酸铵相当于2份磷酸铵），但其成本低，故不失为一

种优良灭火剂，较为通用的是美亚利桑那农化公司生产的法尔卓尔100。卤化烃中常用的

有：苏制2种氟利昂乳液2-1和2-2，加拿大的海龙1301，英国的BCF(海龙1211）。以上化

学灭火药剂，优点是灭火效果好，适于直接灭火或开设防火线，缺点是成本高，药剂混合需

一定设备和基地。因此，降低成本，提高药剂灭火性能是化学灭火的根本出路。这方面，一

些国家已经走到前列。如法国研制出的摩乃克斯粉未灭火剂（钾盐和尿素合成物）25051，

俄罗斯利用生产氟塑料的废物经溴化处理所得卤化烃的各种成份用来制成灭火乳剂，其灭火

效能与用纯氟利昂制成的灭火乳剂相差无几，但价格却低1／2～1／3。美国用造纸废液中

硫酸木素等溴化物生产灭火剂，加工简单，成本低，且对环境污染少。

近年来，一些新的化学灭火方法不断涌现出来。如俄罗斯消防科学研究所研制出一种装有

硝酸钾的玻璃灭火瓶，将灭火瓶投入火焰中，在受热作用下，从溶液中分解出氮，它与水蒸

汽一起能大大降低空气中的氧含量，使火苗“窒息”。这种灭火瓶能存放多年而不降低有效

性，即使玻璃瓶偶然破裂，也不必惊慌，因为硝酸钾无毒、安全，也不会分解出难闻的气

味。在提高化学药剂的物理性能上，目前，还研究出一种专用浓缩剂，在水或非浓缩的化学

液体中添加专门的浓缩剂，使灭火液变浓，大大提高灭火液的利用率。最近科学家们又发现

一种灭火新药剂，即水玻璃，又称泡花碱。水玻璃有一定的粘度，将它喷洒在树上或草上，

它就会粘在树和草的表面，不怕风吹，经火一烤，它就会变成树和草的“消防服”，不仅它本

身不燃烧，而且还能阻隔空气，不让火烧树和草。水玻璃一遇高温就可以发泡，变成很厚的

隔离层，隔离空气，实现灭火；水玻璃价格较低，易于储存的运输，既可以用一般或特别器

械喷洒，也可以用飞机喷洒，进行大面积防火灭火。

化学药剂可以用小型喷雾机、消防车或飞机喷洒，也可制成灭火弹进行灭火。所以国外在

注重寻求廉价有效的森林化学灭火剂外，还在研究和探讨用航空喷洒化学药剂，结合地面

“大兵团”作战的组织协作，为能更有效的控制大面积森林火灾成为可能。俄罗斯注重以地面

化学灭火为主，境内有2千个地面化学灭火站。美国则是地、空化学灭火同时发展，空中喷

药的飞机主要有海军鱼雷轰炸机，它的航速为334km，装药2.33t，每次喷洒长度为57m。

5.3爆炸灭火

俄罗斯的跳伞与地面灭火队员除配备手工工具、背负式灭火机外，还携带炸药用于爆炸

灭火。据报道，国外用索状炸药开设防火控制线的速度快，效果很好。俄罗斯用索状炸药爆

炸法开设100m长控制线比用挖坑爆炸法快5倍；美国用此法开设91.5m长的防火线比手工

快1倍。另据《世界报》报道，德国研究出一种新的爆炸灭火法，将使森林灭火发生革命性

变化。该法使用的灭火器材是一根只有0.11mm厚的高强度聚乙烯塑料管，里面装满水，并

接上导火线。实验表明塑料管放在离“森林大火”约100m远的地方，利用遥控点火引爆塑料

管，塑料管顿时被炸得粉碎，而水被炸成数10亿滴极细小的水珠，并形成约10m高的水

云，熊熊燃烧的“森林大火”顷刻即被完全扑灭。研究认为，如果在水中增加些提高粘性的胶

凝剂，灭火效果会更好。

5.4人工降雨灭火

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目前，世界上大面积森林火灾，最后几乎是靠下雨而浇灭的。因此，在扑救大面积森林火

灾方面，人工降雨灭火就显得尤为突出。据统计，前苏联平均每年人工降雨扑救大火约50

次。由于人工催化降雨需要一定的条件和技术，因而在目前它的应用受到了一定的限制。现

在国外用于人工催化降雨的催化剂主要有干冰、碘化银、碘化铝、硫化铜、硫酸铵、固体二

氧化氮、甲胺等，其中效果最好的主要是烟雾状的碘化银、碘化铝和粉未状的硫化铜，而以

硫化铜最有发展前途。另外，还有1973年的日本福田教授研究的四聚乙醛，价格为碘化银

的1／100，但催化形成冰晶能力却比碘化银高1000倍。

现行人工降雨催化剂的撒布方法主要有：（1）地面发生器撒布法；（2）高炮火箭撒布

法；（3）气球撒布法；（4）飞机撒布法。俄罗斯一般用伊尔-14、立-2、安-2飞机飞抵云

层过冷部分时，用26mm信号枪，把含有造冰催化剂的信号弹从云层侧面射入云层内，或用

排气管把硫化铜粉未喷入云层，促进降雨。美国一般用大型飞机携带碘化银焰弹，飞至云顶

上，投掷云中，催化降雨。

5.5航空灭火

由于森林面积大，地面灭火受到一定的限制。因此，航空灭火成为世界上普遍采用的高

效快捷的灭火手段。从50年代起，俄罗斯、加拿大、美国和日本等国大力发展航空灭火，

他们的森林防火工作以航空为主，有专门的航空护林飞行队，它们投入灭火的飞机数量多，

种类多，实施灭火的方法多，技术和手段先进。航空护林防火灭火取得了迅速的发展。

加拿大各省防火中心都拥有包括侦察机、直升机、重型洒水机在内的各种类型的飞机。现

在每年防火期用于防火、灭火的飞机超过1000架。在运送灭火队员方面，他们普遍采用直

升机和水陆两用飞机。据不完全统计，全国在森林防火中所使用的各类直升飞机已达24

种，分为轻、中、重3种类型。加拿大星罗棋布的大小湖泊，为发展飞机载水灭火提供了有

利条件。因此，除了利用直升机喷洒液灭火外，还大规模开展固定翼飞机洒水、洒化学药剂

和投掷炸弹进行灭火。其主要机型有C6-215飞机、堪索飞机、双水獭飞机、水獭飞机、河

狸飞机以及几种不同型号的海狸飞机，多达十几种。最近还设计成世界上唯一的为扑灭森林

火灾而制造的飞机。该机是水陆两用飞机，机身是船形，可以在水面起飞和降落，机身两旁

设有活动起落架，着陆时可以斜着向外并向下延伸。机头下部另有一副可伸缩的单轮起落

架，机身正中腹部设有两只水箱，飞机俯冲下降到水面时，可自动经由水勺及导管向水箱灌

注，20秒钟即可装满5346L水，以最快速度往返于火场之间。

俄罗斯航空护林体制健全，工作制度规范化。整个森林防火机构下设22个航空护林基

地，323个航空护林站。其森林防火工作以航空护林为主，63%的森林资源航空巡护和航空

灭火（其余37%是实施了望台监测和地面扑火保护）。俄联邦在防火期中，每年动用飞机

（固定翼和直升飞机）一般为400-600架，最多可达1000架。当前机降灭火已减少，普遍

采用直升机米-18和米-17机（索）降扑火队员和利用安-32固定翼飞机伞降扑火队员进行扑

火，同时普遍利用直升机吊桶、吊袋和安-2机群进行洒水洒药灭火，效果很好。全俄有航空

护林队伍1万多人。航空扑救森林火灾配有跳伞和机降队员6500人，空勤观察员800人，

年均伞降扑火7万多人次，机降扑火3万多人次。

在美国，农业部林务局拥有航空护林飞机10余种，150余架飞机，分布在全美10个航空

基地。另外还与空军及数百个私人飞机订立协议，一旦航空公司飞机不能满足需要，即由他

们的飞机支援。美国还有一批航空跳伞人员，1979年跳伞灭火达6690人次。任何地区发生

森林火灾，林务局都能在一天之内调数千名消防人员赶到火场。直升机空降消防队员至今仍

在延用。大型军用飞机用于灭火效果最佳，目前使用的有P.2-海王星巡逻机、C-130双引擎

飞机等。

上述这些国家较多地应用飞机洒水灭火，但并不是普遍适用，在大风、烟雾、山地地形

等条件下，均不可行。

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5.6扑灭队伍的建设

美、加等国不仅注重科学的管理，拥有先进的设备和技术外，而且还拥有一支装备精

良、技术过硬的扑火队伍。

在加拿大，森林消防队从各级指挥员到扑火队员绝大多数具有大专以上文化程度，绝大

多数人员对诸如微机等现代化办公设备运用自如。从事森林消防工作的人员都经过不同层次

的专业培训。各级指挥中心的工作人员精通业务，工作效率很高，负责技术性工作的官员都

堪称专家。扑火队员一般从大专院校的在校生中选用，体能好，接受能力强。入选的队员都

要经过不同层次、一定课时的专业训练才能上岗。扑火队员都建有档案，对受训情况，体、

技能状况，扑火表现等均记录在案，并储存在电脑中，每到防火季节根据档案资料择优录

用。加拿大扑火队员的待遇较高，每年报名者很多，有较大的选择余地。比如，阿尔伯塔省

经过培训的扑火队员5000多人，每年申请的3000多人，从中选用600-700人。对扑火队队

长要求较高，必须经过一年以上的扑火实践，并且表现突出，素质过硬才被录用。扑火队员

的训练实行小区、大区、省3级训练体制，基础训练和经常性训练相结合。各省在扑火队伍

的培训方面有基地、有教材、有一套行之有效的培训方式。加拿大的飞机驾驶水平非常高，

为实施机降、索降等直接灭火提供了可靠的空中保障。这样，他们的机动能力强，因此，扑

火效率高，如安大略省有林地面积78.1万km2，其中37.1万km2为森林防火密集型管理

区，其余为粗放型管理区，1983-1992年的10年间，该省平均每年发生林火1200起，其中

90%是当日扑灭的。加拿大注重追求扑火经济效益，把最短的时间，最少的投入，最好的灭

火效果，作为衡量扑火效率的三要素。

在美国，法律规定，未经过专门防火训练者不得参加森林灭火。其培训目标是：要求防

火队员在正确的时间，带着正确的装备抵达正确的地点，一旦有林火发生便可召之即来，称

火为“全流动防火队员”。美国尽管有先进发达的科学技术和仪器设备，但在扑灭森林火灾中

起决定性作用的还是这批训练有素的专业防火队员。全美共有17个专业森林灭火队伍。为

提高灭火力量的机动性，美国于1939年就建立了全国机降灭火队，共有360名队员，主要

任务是提供快速支援力量，以最快的速度扑灭火灾，特别是偏远山区初起的小火。

2003-8-6

（作者：叶兵中国林业科学研究院硕士，指导导师：施昆山孟永庆