Meso-NH/ForeFire耦合在复杂山地林火蔓延模拟中的验证——以安泽火灾为例

摘要

【目的】在森林火灾中，气象条件是影响林火蔓延的核心因子，风与林火之间的相互作用机制是研究森林火灾的重要内容。Meso-NH/ForeFire林火–大气耦合模式能够通过双向反馈机制刻画火–气相互作用过程，但其在我国复杂地形条件下的适用性仍有待验证。【方法】以山西省安泽县“4·13”森林火灾为研究对象，基于ERA5再分析数据，应用Meso-NH/ForeFire耦合模式对林火蔓延过程进行数值模拟，并结合气象站观测数据和实际过火区分布，对模拟风场和林火蔓延结果进行评估，同时与非耦合模拟结果进行对比分析。【结果】（1）Meso-NH能够较好地模拟近地面风场的变化趋势，其模拟风场结果与气象站点模拟风场整体一致性较好。（2）耦合模式模拟结果显示火场在东南风控制下主要向西北方向扩展，与实际调查基本一致。（3）相比非耦合模拟，耦合模式在主导蔓延方向和火头迁移路径的刻画上更为准确。精度评价结果表明，耦合模式SC(Sørensen’s coefficient)值为0.59，基于平均距离值的豪斯多夫距离（MHD）为306.3 m，虽在局部区域存在过模拟现象，但总体能够反映林火蔓延的主控机制和空间格局。【结论】Meso-NH/ForeFire林火–大气耦合模式在复杂山地条件下能够较好地刻画林火蔓延的总体趋势和阶段性特征，适用于我国复杂山地林区的林火行为分析，并可支撑火情情景的推演。

关键词

林火蔓延模拟 / 模型验证 / Meso-NH/ForeFire / 林火–大气耦合 / 火–气相互作用 / 复杂地形 / 安泽火灾