FireInSite: an Accessible, Integrated Fire Behaviour Prediction System for the UK and Ireland
FireInSite 是一个为英国和爱尔兰开发的易于使用的自动化决策支持系统,它通过将当地的燃料与气象数据与 Rothermel 模型相结合来预测火灾行为,从而解决了温带湿润地区缺乏易于获取的野火管理工具的问题。
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野火不再仅仅是遥远土地上干枯森林与酷热夏季的故事。在英国和爱尔兰潮湿、翠绿的景观中,受天气模式变化和植物生命周期改变的影响,植被火灾的风险正在上升。几十年来,这些地区的火灾管理者一直缺乏一种能够预测火灾一旦发生后将如何表现的具体工具。现有的系统是为北美或澳大利亚那种干燥、快速燃烧的生态系统而设计的,那里的火灾规律截然不同。在不列颠群岛这种温带湿润气候下,燃料通常是像石楠和金雀这类湿润的活体植被,它们的易燃性会随着季节更迭而不断变化。由于缺乏理解这些特定条件的方法,土地管理者和应急服务部门只能通过猜测来判断危险程度,依赖于无法告知他们火势蔓延速度或火焰能达到多高的一般性天气预警。
为了解决这个问题,一组研究人员开发了一个名为 FireInSite 的新型数字化系统。这是一个专为英国和爱尔兰设计的用户友好型网络工具,允许任何人通过在地图上点击某个位置,即可立即看到详细的火行为预报。该系统无需用户从多个来源收集有关土壤、风力和植物水分的复杂数据,而是会自动整合当地的天气、地形以及那里生长的特定植被类型。随后,它利用大量的现实世界测量数据,计算出火灾发生的可能性、蔓延速度以及火焰强度。该系统的构建基于四年的密集实地考察,研究人员采集了数千份如石楠、金雀和蕨类植物的样本,以精确测量它们含水量以及燃烧时释放的热量。
这一新系统的核心能力在于其追踪植物全年变化状态的能力。在潮湿地区,火灾的危险不仅取决于今天的天气有多干燥,还取决于植物本身的生命周期。有些植物(如石楠)在活着且充满汁液时燃烧最为剧烈,而另一些植物(如枯草)则在变褐死亡后最易燃烧。FireInSite 考虑到了这些细微的变化。它知道七月的金雀丛与三月的同一片金雀丛表现不同,并据此调整其预测。通过将这种对当地植物的深度了解与实时天气数据相结合,该系统可以告诉火灾管理者,一片特定金雀丛中的火灾可能会产生多高的火焰,或者一片草地上的火灾可能会以多快的速度蔓延。
研究人员通过将系统的预测结果与已经发生的真实火灾进行对比,测试了该系统的性能。他们收集了过往野火的火焰高度报告,包括 2022 年温尼顿(Wennington)的大型火灾,并检查了系统的预测与实际情况的吻合程度。结果显示出高度的一致性,证明了该工具能够可靠地预测这些复杂、潮湿环境下的火行为。自发布以来,该系统已被英国和爱尔兰的消防救援部门、土地管理者和保护组织采用。目前,它正被用于制定防火计划、培训应急响应人员,并在活跃的火灾事件期间辅助做出关键决策。通过将复杂的科学转化为简单易用的地图,FireInSite 为各社区提供了所需的清晰度,使他们能够应对并管理自家后院日益增长的野火威胁。
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