今年七月,赫莱那山中维持了一周有余的昏暗烟柱升到密西道拉附近赫尔盖特卡扬地区的上空。在浓烟汇集的同时,随风而动的十余处火柱,远远望去犹如根根火烛,轻易地将火舌拂向城郊山区的密林。
人们在这面积达1000亩的火场周围拼命开掘防火线。而火自该月中旬以来就从森林、干草甸朝外蔓延。大型灭火飞机几乎一刻不停地在火场上空嗡嗡而飞,喷洒大量灭火剂,地面上留下了条条土红色的痕迹。在那一周中,每天都必须作出决策,如何去抗火灾,明确火势发展动向。在此方面,消防官员获得了名谓“比海夫”的森林应用性计算机的帮助。据森林防火分析研究人员雷切 · 拉斯科(Rich Lasko)的见解,这项科学的应用改变了昔日抗火灾的技术。
在去年,计算机显示了巨大用途
尽管新的计算机系统并不包罗所有可能的事件,赫尔盖特卡扬地区变幻的风向也曾搅乱了计算机有关火情动向的处理程序。然而去年,在赫莱那北部山区涉及27,000亩山林的火灾中,计算机系统成功地预测出火势将会自然衰灭的结果。于此避免了开辟长达8英里的防火带的尝试。
计算机的这一分析估计节省了高达670,000美元的人力和物力。另外也意味着消防人员无需冒生命危险去挖防火带。
抗山火中新武器的重要性随着山地周围市镇居民人口密度的增加而增加。以例示之,今年夏初,美国西部的森林大火完全失去了控制。结果死亡三人,毁坏家园200有余,损失美元超越六千万。
在火灾易发季节的高峰,美国林业署、山地管理局和各州的林业局平均每天要耗费八百六千万美元用于防火抗火。爱达荷州波依斯地区的抗火中心声称今年美国西部已有一百万英亩的山林被大火吞没。
直到1940年,人们才刚刚开始引用飞机与森林之火抗争。在飞机上无线电设备的引导下,人们用铁锹,长柄斧与大火搏斗。
当时抗火时的任务也和如今的一样。沿着火场开出一条防火带,不让火势外突蔓延。1940年,载有若干设备的飞机飞向火灾之地,并首次对火势作出预测性评价。
其他领域中的技术
到七十年代初期,林业研究人员开始应用包括军事在内的其他领域内的技术。
比如,他们用红外线摄像技术探测林区热点,并以此摆脱烟雾干扰而勾画出火区周界图。
如今,正如其他多项领域,计算机也被用于决策等类重大的抗火使命。为了替计算机收集资料,联邦林业局设计了特殊的装置。这种装置能监测美国西部11个州中95%以上的闪电情况。
在计算机和适宜的气象台的配备下,整个系统称之为“早期火警处理系统”。这一造价为七百万美元的网状系统今年已在防火中心投付使用。
计算机对某一山林火区进行计算评价的基础需要四类资料:火区可燃物的类型,可燃物是松针还是树枝,是干草还是直立的树干;火区有生命植物的水分含量和枯死植物的湿度水平;山坡倾斜角度;还有风速。直升飞机会直飞火源,采取样本并观察地形。
通过输入这些资料,计算机马上就预测出火势泛滥的速度、蔓延的程度以及方向,并测出火源的热温、火焰的高度水平。
夜晚测算,白天应用
美国北部森林防火研究实验室的研究员理查德 · 罗斯墨尔(Richard Rothermal)说:“计算机每天晚上预测和估计出火源的可能情况,并为第二天的抗火计划结出相应的应变处置。”比如,如果火焰的高度被预测出高达四英尺,那么相应的抗火策略可定为开辟防火带;而如果火焰估计将超出四英尺,则计算机还将考虑有关抗火人员的安全性。
在以往,这种评价估测将完全取决于护林人。他们一般会折断松针进行观察,了解林区地面的物质材料,并估计风力情况作出判断。据罗斯墨尔先生的见解“在这种评价方法下,消防人员的运气将完全听命于‘一个是否非常高明的人’的判断了”。
优点相当于输入资料
罗斯墨尔指出:“这种情况是不会令人满意的”。
尽管如今有了进展,但罗斯墨尔发明的“比海夫”计算机程序并未完全采用人们在抗火时的以往经验。森林研究专家劳恩 · 柯蒂斯(Ron Curtiss)说:“它所能给出的资料的优点仅相同于输入资料的优点。它能给出有关数据,以使你能作出判断和决策。但你仍然需要采用实用性的经验和知识。”
据赫莱那地区附近防火机构的官员戴利 · 鲍辛(Dare Poncin)的观点,“比海夫”程序还存在实际性问题。“延搁时间就是问题之一,因为必须去收集资料。然而抗火之中很难愿意耗费时间。另外,计算机也不绝对可靠。”他还指出,电源供给和与计算机主机间的通讯联系有时也会出现故障。
卫星收集资料
“美国海洋和大气局”以及抗火中心已连续数年应用卫星来描记美国西部11个州的地形和空气湿度资料图。
资料图送往当地的防火机构,自动测光系统根据这种信息资料基础进行工作。以往,火警瞭望员通常依靠山头和山顶瞭望塔的眺望进行报警。如今有一配备32个远程传感器的系统能报告出现的火光点。每只传感器的监控面积达250平方英里。它们能发现可能出现的闪光,并且测定出闪光源的性质。
该系统的管理人员斯泰芬 · 杰尔曼(Steven German)说:“我们能发现所有光亮中的95第到99%。当某一地区出现较大规模的闪电时,尤其这些地区在资料图中表现为干燥地区时,我们就派出侦察机预查。据估计,由于西部森林火灾75%是起因于闪电,所以这一系统就能极大地降低森林火灾蔓延发展的可能。”
联邦山地管理局也建立了600个红外线气象台的网状系统。各气象台每小时都向中心计算机输回有关风速、风向、温度、湿度和降水量的资料。
杰尔曼评论说,计算机系统耗费的七百万美元造价只不过是那些失控的森林之火耗费的一个零头。
但是尽管技术的进展,美国西部地形坎坷崎岖,到处散落着零星的倒伐之木。防火线的开辟仍然依赖于人工。华盛顿抗火机构森林部门的助理主任比尔 · 麦克利思说:“我们已经试验了许多机械,但由于恶劣的地形条件,目前还没有取代人工铁锹的设备投付应用。”
[The New York Times,1985年8月]