Nghiên cứu tính thích hợp của phương pháp dự báo cháy rừng tại Hoành Bồ

Luận văn đánh giá các phương pháp dự báo cháy rừng cho rừng trồng tại Hoành Bồ, Quảng Ninh, đề xuất giải pháp nâng cao tính chính xác.

• Tác giả: Đặng Anh Quỳnh
• Người hướng dẫn: T.S Bế Minh Châu
• Trường học: Trường Đại học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Khoa học Lâm nghiệp
• Đề tài: Nghiên cứu tính thích hợp của các phương pháp dự báo cháy rừng hiện đang áp dụng cho rừng trồng tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sỹ
• Năm xuất bản: 2010
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1. Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Trên thế giới
• 1.2. Ở Việt Nam

Tóm tắt

I. Tổng quan dự báo cháy rừng Hoành Bồ Thực trạng Giải pháp

Hoành Bồ (nay thuộc thành phố Hạ Long) từ lâu đã được xác định là một trong những khu vực trọng điểm về cháy rừng của tỉnh Quảng Ninh. Với diện tích rừng trồng lớn, chủ yếu là các loài cây dễ cháy như thông và keo, công tác dự báo cháy rừng trồng tại Hoành Bồ, Quảng Ninh đóng vai trò xương sống trong chiến lược phòng chống cháy rừng (PCCR). Việc đưa ra những cảnh báo sớm và chính xác không chỉ giúp lực lượng chức năng như kiểm lâm Hoành Bồ và Chi cục kiểm lâm Quảng Ninh chủ động triển khai lực lượng, phương tiện mà còn nâng cao ý thức của người dân, giảm thiểu tối đa các vụ cháy do con người gây ra. Tuy nhiên, hiệu quả của công tác dự báo phụ thuộc rất lớn vào tính phù hợp của phương pháp áp dụng. Các phương pháp truyền thống dựa trên yếu tố khí tượng vĩ mô đôi khi chưa phản ánh đúng thực tế vi khí hậu và đặc điểm vật liệu cháy tại từng tiểu khu. Nghiên cứu của Đặng Anh Quỳnh (2010) đã chỉ ra rằng, mặc dù đã có nhiều nỗ lực, công tác dự báo tại Hoành Bồ vẫn còn những hạn chế, đòi hỏi phải có sự cải tiến và điều chỉnh để nâng cao độ chính xác. Bài viết này sẽ đi sâu phân tích các phương pháp dự báo đang được áp dụng, đánh giá mức độ phù hợp và đề xuất các giải pháp tối ưu hóa dựa trên cơ sở khoa học và thực tiễn tại địa phương.

1.1. Thực trạng cháy rừng trồng tại Hoành Bồ nay là Hạ Long

Theo số liệu thống kê trong luận văn "Nghiên cứu tính thích hợp của các phương pháp dự báo cháy rừng...", giai đoạn từ năm 2000 đến tháng 3/2010, huyện Hoành Bồ đã ghi nhận 74 vụ cháy rừng, gây thiệt hại trên 223 ha. Đối tượng bị ảnh hưởng nặng nề nhất chính là các lâm phần rừng thông, rừng keo trồng. Tình hình cháy rừng tại Hạ Long (bao gồm cả Hoành Bồ cũ) đặc biệt phức tạp vào các tháng mùa khô, từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau. Đây là thời điểm thời tiết hanh khô, độ ẩm không khí xuống thấp, kết hợp với khối lượng lớn vật liệu cháy dưới tán rừng như lá thông khô, cành cây nhỏ, tạo thành điều kiện lý tưởng cho lửa bùng phát và lan nhanh. Việc xác định các xã có nguy cơ cao như Bằng Cả, Hòa Bình, Thống Nhất là cơ sở quan trọng để tập trung nguồn lực PCCCR hiệu quả hơn.

1.2. Vai trò của việc xác định cấp dự báo cháy rừng Hoành Bồ

Việc xác định và công bố cấp dự báo cháy rừng Hoành Bồ hàng ngày là một nhiệm vụ cốt lõi, có ý nghĩa sống còn. Mỗi cấp dự báo (từ I đến V) tương ứng với một mức độ nguy hiểm khác nhau và đi kèm với các kịch bản ứng phó cụ thể. Ví dụ, khi dự báo ở cấp IV (Rất nguy hiểm) hoặc V (Cực kỳ nguy hiểm), các đơn vị chủ rừng và lực lượng kiểm lâm phải tổ chức ứng trực 24/24, cấm triệt để việc sử dụng lửa trong và gần rừng, đồng thời chuẩn bị sẵn sàng các biện pháp phòng cháy chữa cháy rừng. Một hệ thống dự báo chính xác giúp tối ưu hóa việc sử dụng nguồn lực, tránh lãng phí khi nguy cơ thấp và đảm bảo phản ứng kịp thời khi nguy cơ cao, góp phần bảo vệ tài sản, môi trường và tính mạng con người.

II. Thách thức trong dự báo cháy rừng mùa khô tại Hoành Bồ

Công tác dự báo cháy rừng, đặc biệt là trong nguy cơ cháy rừng mùa khô, đối mặt với nhiều thách thức cố hữu. Thách thức lớn nhất đến từ sự phức tạp của các yếu tố ảnh hưởng. Cháy rừng không chỉ phụ thuộc vào dự báo khí tượng thủy văn vĩ mô như nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, mà còn chịu tác động mạnh mẽ của các yếu tố vi khí hậu trong rừng, đặc điểm địa hình, và quan trọng nhất là loại và trạng thái của vật liệu cháy. Các phương pháp dự báo hiện hành thường được xây dựng cho một vùng rộng lớn, chưa tính đến sự khác biệt giữa các loại rừng. Một lâm phần rừng thông 29-30 tuổi có khối lượng thảm thực bì khô và cấu trúc tán lá hoàn toàn khác với một khu rừng keo 4-5 tuổi. Điều này dẫn đến việc một cấp dự báo chung cho toàn huyện có thể đúng ở nơi này nhưng lại sai lệch ở nơi khác. Hơn nữa, các chỉ số dự báo như chỉ số P của Nesterov có xu hướng tăng vô hạn trong những đợt khô hạn kéo dài, trong khi độ ẩm vật liệu cháy thực tế có thể đã đạt trạng thái cân bằng. Việc giải quyết những bài toán này đòi hỏi phải có sự kết hợp giữa dữ liệu khí tượng, dữ liệu thực địa và các mô hình dự báo tiên tiến hơn.

2.1. Ảnh hưởng của thời tiết hanh khô và thảm thực bì

Thời tiết hanh khô kéo dài là nguyên nhân chính làm giảm độ ẩm của vật liệu cháy dưới tán rừng. Tại Hoành Bồ, lớp thảm khô dưới tán rừng thông có thể dày trên 10cm, bao gồm lá kim, cành nhỏ và vỏ cây, tất cả đều chứa hàm lượng nhựa cao và rất dễ bắt lửa. Các loài cây bụi, thảm tươi như sim, mua, ràng ràng vào mùa mưa phát triển mạnh, nhưng đến mùa khô chúng lại héo úa, trở thành cầu nối dẫn lửa từ mặt đất lên tán cây, gây ra cháy tán rất nguy hiểm. Khối lượng vật liệu cháy ở rừng thông trưởng thành có thể lên tới 20,47 tấn/ha, một con số khổng lồ cho thấy mức độ rủi ro cực kỳ cao.

2.2. Hạn chế của việc áp dụng mô hình dự báo trên quy mô rộng

Một trong những hạn chế cơ bản được chỉ ra là việc xác định nguy cơ cháy đồng nhất cho một khu vực hành chính rộng lớn. Ranh giới của các cấp nguy cơ trên bản đồ cảnh báo cháy rừng hiện tại thường trùng với ranh giới huyện hoặc tỉnh, thay vì ranh giới thực tế của các vùng có nguy cơ khác nhau. Thực tế, trong cùng một xã, một quả đồi trồng thông có thể ở cấp V trong khi khu vực trồng keo ở thung lũng chỉ ở cấp III. Việc thiếu các nghiên cứu kiểm nghiệm và hiệu chỉnh mô hình cho từng địa phương cụ thể làm giảm tính chính xác và ý nghĩa thực tiễn của thông tin cảnh báo cháy rừng Quảng Ninh, gây khó khăn cho công tác chỉ đạo và điều hành PCCCR tại cơ sở.

III. Phương pháp dự báo cháy rừng theo chỉ tiêu Nesterov P

Phương pháp dự báo theo chỉ số nóng ẩm tổng hợp của V.G Nesterov là công cụ được sử dụng phổ biến nhất tại Việt Nam, bao gồm cả khu vực Hoành Bồ, Quảng Ninh. Nguyên lý của phương pháp này dựa trên việc tích lũy các giá trị rủi ro cháy hàng ngày, tính toán từ các yếu tố khí tượng cơ bản. Cụ thể, chỉ tiêu P được xác định dựa trên nhiệt độ không khí (t), độ chênh lệch bão hòa độ ẩm (d) lúc 13 giờ và số ngày không mưa (n). Công thức tính toán khá đơn giản, cho phép các trạm kiểm lâm có thể thực hiện hàng ngày với các thiết bị đo đạc không quá phức tạp. Tại Quảng Ninh, phương pháp này đã được T.S Phạm Ngọc Hưng nghiên cứu và điều chỉnh lại ngưỡng mưa (5mm) và các cấp dự báo cho phù hợp hơn với điều kiện địa phương. Dù có ưu điểm là dễ áp dụng, phương pháp này vẫn bộc lộ nhược điểm là chỉ dựa vào khí tượng, chưa xem xét đến các yếu tố quan trọng khác như loại rừng, khối lượng vật liệu cháy hay tốc độ gió, dẫn đến sai số trong một số điều kiện thời tiết đặc thù.

3.1. Nguyên lý và công thức tính chỉ tiêu khí tượng tổng hợp P

Công thức kinh điển của Nesterov để tính chỉ số nóng ẩm tổng hợp là: P = Σ(ti * di) trong n ngày không mưa. Trong đó, 'ti' là nhiệt độ không khí lúc 13h, 'di' là độ chênh lệch bão hòa độ ẩm không khí lúc 13h, và 'n' là số ngày liên tục không có mưa hoặc lượng mưa dưới một ngưỡng nhất định (thường là 3-5mm). Giá trị P sẽ được tích lũy hàng ngày. Khi có một trận mưa đủ lớn (ví dụ > 5mm), giá trị P sẽ được reset về 0. Phương pháp này mô phỏng quá trình vật liệu cháy trong rừng ngày càng khô đi dưới tác động của nắng và nhiệt, từ đó làm tăng nguy cơ cháy.

3.2. Quy trình xác định các cấp dự báo cháy rừng theo chỉ tiêu P

Sau khi tính được giá trị P, Chi cục kiểm lâm Quảng Ninh sẽ đối chiếu với bảng phân cấp đã được xây dựng riêng cho khu vực. Theo Cơ quan Kiểm lâm vùng I, các cấp dự báo được phân chia như sau: Cấp I (Ít nguy hiểm): P < 1000; Cấp II (Có khả năng cháy): P từ 1001 – 4000; Cấp III (Nguy hiểm): P từ 4001 – 10000; Cấp IV (Rất nguy hiểm): P từ 10001 – 14.000; và Cấp V (Cực kỳ nguy hiểm): P > 14.000. Dựa trên cấp dự báo này, các thông tin cảnh báo sẽ được phát đi trên các phương tiện thông tin đại chúng và hệ thống biển báo tại các cửa rừng.

IV. Hướng dẫn dự báo cháy rừng dựa trên độ ẩm vật liệu cháy

Bên cạnh các phương pháp dựa trên chỉ số khí tượng, phương pháp dự báo trực tiếp dựa vào độ ẩm vật liệu cháy (Wvlc) được xem là có độ tin cậy cao hơn vì nó phản ánh trực tiếp trạng thái "sẵn sàng cháy" của nhiên liệu trong rừng. Nghiên cứu của T.S Bế Minh Châu đã xây dựng biểu phân cấp cháy cho rừng thông dựa trên chính độ ẩm của lớp thảm mục. Theo đó, khả năng xuất hiện cháy và tốc độ lan tràn của đám cháy có mối quan hệ nghịch biến chặt chẽ với Wvlc. Khi độ ẩm vật liệu cháy lớn hơn 50%, rừng gần như không có khả năng cháy. Ngược lại, khi độ ẩm giảm xuống dưới 10%, rừng ở trạng thái cực kỳ nguy hiểm, lửa có thể bùng phát từ một nguồn nhiệt rất nhỏ và lan đi với tốc độ rất nhanh. Mặc dù có độ chính xác cao, phương pháp này gặp phải rào cản lớn trong việc triển khai trên diện rộng. Quá trình thu mẫu, sấy khô để xác định độ ẩm đòi hỏi nhiều thời gian, công sức và thiết bị chuyên dụng, do đó chỉ phù hợp cho các khu vực nghiên cứu hoặc các vùng rừng đặc biệt quan trọng.

4.1. Mối quan hệ giữa độ ẩm và khả năng bén lửa của vật liệu cháy

Độ ẩm là yếu tố quyết định đến khả năng bén lửa. Nước trong vật liệu cháy cần được làm bay hơi hết trước khi vật liệu có thể đạt đến nhiệt độ bắt cháy. Do đó, độ ẩm vật liệu cháy càng cao, càng cần nhiều năng lượng và thời gian để đốt nóng, khả năng cháy càng thấp. Phân tích trong luận văn của Đặng Anh Quỳnh cho thấy mối quan hệ giữa độ ẩm vật liệu cháy với các chỉ tiêu P và H là rất rõ ràng. Tuy nhiên, mối quan hệ này không phải lúc nào cũng tuyến tính, đặc biệt trong những ngày có mưa nhỏ hoặc sương mù, chỉ số P vẫn có thể tăng trong khi độ ẩm thực tế của vật liệu lại tăng lên.

4.2. Đánh giá tính khả thi của phương pháp đo độ ẩm thực địa

Việc áp dụng phương pháp đo độ ẩm vật liệu cháy trên toàn địa bàn Hoành Bồ là không khả thi ở thời điểm hiện tại. Tuy nhiên, việc duy trì các điểm đo mẫu tại một vài trạng thái rừng trọng điểm (ví dụ: rừng thông >20 tuổi, rừng keo 5-7 tuổi) có thể cung cấp dữ liệu quý giá để hiệu chỉnh và kiểm nghiệm các mô hình dự báo dựa trên khí tượng. Dữ liệu này giúp "gắn kết" chỉ số P và H với thực tế tại hiện trường, từ đó điều chỉnh các ngưỡng phân cấp cho phù hợp hơn, nâng cao độ chính xác của hệ thống cảnh báo cháy rừng Hoành Bồ.

V. Kết quả Nâng cao độ chính xác dự báo cháy rừng Hoành Bồ

Nghiên cứu về tính thích hợp của các phương pháp dự báo tại Hoành Bồ đã đưa ra những kết quả quan trọng, mở đường cho việc cải tiến hệ thống cảnh báo cháy rừng. Phân tích hồi quy cho thấy mối quan hệ giữa độ ẩm vật liệu cháy (Wvlc) và các chỉ tiêu dự báo P và H là tương đối chặt chẽ. Tuy nhiên, mô hình sử dụng chỉ tiêu P7 (tính toán với ngưỡng mưa 7mm và hệ số k biến động) cho thấy mối tương quan chặt chẽ hơn so với chỉ tiêu P5 (ngưỡng mưa 5mm) đang áp dụng. Điều này chứng tỏ việc điều chỉnh các tham số đầu vào của mô hình theo điều kiện thực tế có thể cải thiện đáng kể độ chính xác. Nghiên cứu cũng khẳng định rằng, cháy rừng có thể xảy ra ở tất cả các cấp dự báo, kể cả cấp I và II. Thống kê cho thấy có tới 27,03% số vụ cháy (theo chỉ tiêu P) xảy ra ở cấp I và II. Điều này nhấn mạnh vai trò của yếu tố con người và sự cần thiết của công tác tuyên truyền, quản lý nguồn lửa ngay cả trong những ngày được cho là ít nguy hiểm, đặc biệt là sau những cơn mưa nhỏ trong mùa khô.

5.1. Phân tích so sánh hiệu quả giữa các chỉ tiêu dự báo P5 và P7

Kết quả phân tích trong luận văn cho thấy, hệ số tương quan (R) giữa Wvlc và chỉ tiêu P7 luôn cao hơn so với P5 ở cả ba trạng thái rừng được nghiên cứu (rừng thông 29-30 tuổi, thông 6-7 tuổi và keo 4-5 tuổi). Cụ thể, việc nâng ngưỡng mưa lên 7mm và cho phép hệ số điều chỉnh K giảm dần theo lượng mưa đã phản ánh tốt hơn quá trình vật liệu cháy hấp thụ độ ẩm từ những cơn mưa nhỏ. Điều này giúp mô hình dự báo trở nên nhạy và phù hợp hơn với diễn biến thời tiết phức tạp tại Hoành Bồ, đặc biệt là vào giai đoạn giao mùa.

5.2. Kiến nghị các biện pháp phòng cháy chữa cháy rừng hiệu quả

Từ các kết quả nghiên cứu, một số biện pháp phòng cháy chữa cháy rừng được đề xuất. Trước hết, cần chính thức xem xét việc áp dụng chỉ tiêu P7 trong công tác dự báo hàng ngày. Thứ hai, cần xây dựng các mô hình dự báo riêng cho từng loại rừng chủ yếu (thông, keo) thay vì áp dụng một mô hình chung. Thứ ba, cần tăng cường các điểm đo vi khí hậu tự động trong rừng để có số liệu đầu vào chính xác hơn. Cuối cùng, công tác PCCR phải kết hợp chặt chẽ giữa cảnh báo kỹ thuật và các biện pháp xã hội, bao gồm việc quản lý chặt chẽ các hoạt động dùng lửa và nâng cao nhận thức cộng đồng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

mở đầu cho việc nghiên cứu xây dựng các phương pháp dự báo cháy rừng sau này. Tiếp sau đó, nhiều nhà khoa học khác đã nghiên cứu và đưa ra những phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng với các thang cấp khác nhau trên cơ sở phân tích độ ẩm của thảm khô dưới rừng và kết quả thử nghiệm khả năng bén lửa của nó. Từ năm 1920 đến năm 1929, nhiều tác giả ở Mỹ đã tiến hành nghiên cứu các nguyên nhân gây cháy rừng, nghiên cứu mối tương quan giữa độ ẩm vật liệu cháy với các yếu tố khí tượng, dòng đối lưu ở đám cháy và mối tương quan giữa dòng đối lưu với gió, từ đó đưa ra các biện pháp phòng cháy chữa cháy rừng. Đến năm 1978, các nhà khoa học Mỹ đã đưa ra được hệ thống dự báo cháy rừng tương đối hoàn thiện [26].

Theo hệ thống này có thể dự báo nguy cơ cháy rừng trên cơ sở phân ra các mô hình vật liệu. Khi kết hợp với các số liệu quan trắc khí tượng và những số liệu về điều kiện địa hình người ta có thể 4 dự báo được khả năng xuất hiện cháy rừng và mức độ nguy hiểm của đám cháy nếu xảy ra [14]. Ở Nga cũng có nhiều nhà nghiên cứu về cháy rừng, trong đó có V. Họ đã đi sâu nghiên cứu các yếu tố khí tượng thủy văn và các yếu tố khác ảnh hưởng đến khả năng xuất hiện cháy rừng.

Công trình nghiên cứu được sử dụng nhiều nhất là của V.G Nesterov đã nghiên cứu mối tương quan giữa các yếu tố khí tượng gồm nhiệt độ lúc 13 giờ, độ ẩm lúc 13 giờ và lượng mưa ngày với tình hình cháy rừng trong khu vực và đi đến kết luận rằng: Trong rừng nơi nào nhiệt độ không khí càng cao, độ ẩm không khí thấp, số ngày không mưa càng kéo dài thì vật liệu cháy càng khô và càng dễ phát sinh đám cháy. Trên cơ sở những phân tích của mình Nesterov đã đưa ra chỉ tiêu khí tượng tổng hợp để đánh giá mức độ nguy hiểm cháy rừng như sau: n Pi = t i13 .1) i 1 Trong đó: Pi: Chỉ tiêu tổng hợp phản ánh nguy cơ cháy rừng của một ngày nào đó trên vùng dự báo; ti13: Nhiệt độ không khí tại thời điểm 13 giờ ngày thứ i (OC); di13: Độ chênh lệch bão hoà độ ẩm không khí tại thời điểm 13 giờ ngày thứ i (mb); n: Số ngày không mưa hoặc có mưa nhưng nhỏ hơn 3mm kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa lớn hơn 3mm. 5 Từ chỉ tiêu P có thể xây dựng được các cấp dự báo mức độ nguy hiểm cháy rừng cho từng địa phương khác nhau. Cơ sở của việc phân cấp cháy này dựa vào mối quan hệ giữa chỉ tiêu P với số vụ cháy rừng ở địa phương đó trong nhiều năm liên tục.

Năm 1968, Trung tâm khí tượng thuỷ văn quốc gia Liên xô đã đưa ra một phương pháp mới trên cơ sở một số thay đổi trong việc áp dụng công thức (1. Theo phương pháp này, chỉ số P được tính theo nhiệt độ không khí và nhiệt độ điểm sương. Chỉ tiêu P được xác định theo công thức sau: n P = K ti(ti  Di) (1.2) i 1 Trong đó: ti: Nhiệt độ không khí lúc 13 giờ (OC) Di: Nhiệt độ điểm sương (OC) n: Số ngày kể từ ngày có trận mưa cuối cùng nhỏ hơn 3mm. K: Hệ số điều chỉnh theo lượng mưa ngày - K=1 khi lượng mưa ngày nhỏ hơn 3mm - K=0 khi lượng mưa ngày vượt quá 3mm.Stoliartsuk đã tiến hành nghiên cứu áp dụng phương pháp dự báo cháy rừng của Trung tâm khí tượng thủy văn Liên Xô và đề nghị xác định hệ số K theo lượng mưa ngày cụ thể như sau: Lượng mưa (mm) 0 0,1-0,9 1-2,9 3-5,9 6-14,9 15-19,9 >20 Hệ số K 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0,1 0 Với hệ số K xác định theo lượng mưa ngày và áp dụng công thức (1.2) tính được chỉ tiêu P, từ đó phân mức nguy hiểm của cháy rừng thành 5 cấp như biểu 1.1: Phân cấp mức độ nguy hiểm của cháy rừng theo chỉ tiêu P Chỉ tiêu tổng hợp Mức độ nguy hiểm Cấp cháy rừng Theo Theo Trung tâm của cháy rừng V.Nesterov KTTV Liên Xô I ≤ 300 ≤ 200 Không nguy hiểm II 301 – 500 201 – 450 Ít nguy hiểm III 501 – 1000 451 – 900 Nguy hiểm IV 1001 – 4000 901 – 2000 Rất nguy hiểm V >4000 >2000 Cực kỳ nguy hiểm Ở Thụy Điển và các nước thuộc bán đảo Scandinavia, người ta dùng chỉ số Angstrom (I) để dự báo khả năng cháy rừng [26].

Phương pháp này cũng được sử dụng rộng rãi ở Bồ Đào Nha và nhiều nước thuộc địa cũ của Bồ R 27  T Đào Nha. Công thức tính như sau: I =  (1.3) 20 10 Trong đó: I: Chỉ số Angstrom, để xác định nguy cơ cháy rừng; R: Độ ẩm tương đối của không khí thấp nhất trong ngày (%); T: Nhiệt độ không khí cao nhất trong ngày (0C). Căn cứ vào chỉ số I, tiến hành phân cấp nguy cơ cháy theo các cấp như biểu 1. Phân cấp nguy cơ cháy rừng theo chỉ số Angstrom (I) Cấp cháy Chỉ số Angstrom (I) Nguy cơ cháy I I>4.0 Không có khả năng cháy II 2.0 Ít có khả năng cháy III 2.5 Có khả năng cháy IV I≤2.0 Khả năng cháy lớn 7 Phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng dựa vào chỉ số Angstrom không tính tới các nhân tố lượng mưa, độ ẩm của vật liệu cháy và khối lượng vật liệu cháy.

Nó có thể phù hợp với điều kiện thời tiết ít mưa trong suốt mùa cháy, khối lượng vật liệu cháy ổn định và trạng thái rừng có tính đồng nhất cao của nơi nghiên cứu, nhưng có thể ít phù hợp với những địa phương có sự biến động cao về lượng mưa, địa hình và khối lượng vật liệu cháy. Cho đến nay, phương pháp này ít được sử dụng ở những quốc gia khác, đặc biệt là khu vực nhiệt đới. Qua nghiên cứu 103 khu vực bị cháy ở Trung Quốc, Yangmei [19] đã đưa ra phương pháp dự báo cháy rừng theo chỉ tiêu khả năng bén lửa của vật liệu (I) với trình tự như sau: + Tính toán mức độ nguy hiểm của sự bén lửa I: Tác giả đã phân tích quan hệ của mức bén lửa của vật liệu cháy (I) với các yếu tố nhiệt độ không khí cao nhất (T14), độ ẩm tương đối của không khí thấp nhất (R14), số giờ nắng (m) và lượng bốc hơi (M) trong ngày. Kết quả cho thấy mức độ bén lửa của vật liệu cháy (I) đều liên hệ với các yếu tố (T14), (m), (M) theo dạng hàm I = a.

Riêng với độ ẩm không khí thấp nhất (R14) thì mức độ bén lửa I của vật liệu có quan hệ theo dạng hàm mũ I = a. Tác giả đã xác lập được phương trình tương quan giữa mức độ bén lửa I với từng nhân tố khí tượng như biểu 1. Mối quan hệ giữa các nhân tố khí tượng với mức độ bén lửa Nhân tố khí tượng Phương trình Hệ số tương Hệ số biến tương quan quan động Nhiệt độ không khí I1=0,046.T1,178 0,788 0,296 Độ ẩm không khí I2=14,89.M1,185 0,968 0,247 Số giờ nắng I4=0,0552.m1,383 0,879 0,337 8 + Mức độ bén lửa tổng hợp I của vật liệu cháy được tính bằng trung bình cộng của các chỉ số I1, I2, I3, I4 1 1 I = .4) + Căn cứ vào trị số I, tác giả phân cấp nguy cơ cháy rừng như biểu 1. Phân cấp nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu bén lửa I (Yangmei) Cấp I Cấp II Cấp III Cấp IV Cấp V Tháng không cháy khó cháy có thể cháy dễ cháy cháy mạnh 3 < 10 11-20 21-30 31-40 >41 4 và 10 < 15 16-30 31-45 46- 60 >61 5 và 9 < 20 21-40 41-60 61-80 >81 Phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu bén lửa của Yangmei đã tính tới tác động tổng hợp của các nhân tố khí tượng tới khả năng phát sinh, phát triển của cháy rừng như nhiệt độ không khí cao nhất, độ ẩm không khí cao nhất, độ ẩm không khí thấp nhất trong ngày, lượng bốc hơi và số giờ nắng trong ngày một cách định lượng trong tháng dễ xảy ra cháy rừng.

Những phương pháp này chưa đề cập đến tốc độ gió cũng như khối lượng vật liệu cháy. Ở Việt Nam Những nghiên cứu về dự báo cháy rừng ở nước ta được bắt đầu tiến hành từ năm 1981 và chủ yếu theo hướng nghiên cứu áp dụng phương pháp dự báo theo chỉ tiêu tổng hợp của V. 9 Năm 1988, Phạm Ngọc Hưng đã áp dụng phương pháp của V.G Nesterov trên cơ sở nghiên cứu cải tiến, điều chỉnh hệ số K theo lượng mưa ngày để tính toán và xây dựng phương pháp dự báo cháy rừng cho đối tượng rừng Thông tỉnh Quảng Ninh [11] theo các chỉ tiêu được xác định như sau: - Trên cơ sở sử dụng công thức chỉ tiêu tổng hợp của V.G Nesterov và dãy quan trắc các yếu tố khí tượng gồm nhiệt độ không khí lúc 13 giờ, độ chênh lệch bão hoà lúc 13 giờ và lượng mưa ngày của tỉnh Quảng Ninh trong 10 năm (1975 – 1985), tác giả tính chỉ tiêu khí tượng tổng hợp P cho từng n ngày ở Quảng Ninh, công thức tính như sau: P = K t i13 .5) i 1 Trong đó: P- Chỉ tiêu tổng hợp đánh giá nguy cơ cháy rừng; K - Hệ số điều chỉnh theo lượng mưa ngày, K có giá trị bằng 1 khi lượng mưa ngày <5mm, K có giá trị bằng 0 khi lượng mưa ngày ≥ 5mm; n - Số ngày không mưa hoặc có lượng mưa ngày <5mm kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa ≥ 5mm; ti13 - Nhiệt độ không khí lúc 13 giờ (00); di13 - Độ chênh lệch bão hoà của không khí lúc 13 giờ (mb). Sau đó tác giả dựa vào kết quả phân tích mối liên hệ giữa chỉ tiêu P với số vụ cháy đã xảy ra trong 10 năm để điều chỉnh lại ngưỡng của các cấp dự báo cháy rừng ở Quảng Ninh, như ở biểu 1.5 Phân cấp cháy rừng theo chỉ tiêu P của T.S Phạm Ngọc Hưng Cấp cháy Giá trị của P Khả năng cháy rừng I <1000 Ít có khả năng cháy II 1001 – 2500 Có khả năng cháy III 2501 – 5000 Nhiều khả năng cháy IV 5001 – 10.000 Cực kỳ nguy hiểm 10 Tuy nhiên sau một thời gian thực hiện từ năm 1995, Trung tâm Kỹ thuật bảo vệ rừng số I (nay là Cơ quan Kiểm lâm vùng I) đã điều chỉnh ngưỡng phân cấp DBCR cho các trạng thái rừng tại Quảng Ninh (ngưỡng cấp V là P>14.

Phương pháp dự báo cháy rừng theo chỉ tiêu tổng hợp của V.