近期新闻:世界最大的雨林,被称为“地球之肺”和“绿色心脏”——亚马孙,已经持续燃烧了1个月,火势仍未得到控制。据悉,这种火灾亚马逊几乎年年都会发生。小编又搜索了下,吉隆坡巴拉姆地区的森林大火始于8月1日,历经26天后被扑灭,该地区约有1500公顷森林和种植园起火;截至莫斯科时间8月2日零时,俄罗斯对160处森林火灾进行灭火作业,总面积达到122046公顷。再来看看国内,5月2日发生在内蒙古大兴安岭毕拉河林业局北大河林场的草甸(包括湿地、荒山荒地)森林火灾,过火总面积达10000公顷左右;4月8日上午10时,接冕宁县 告,冕宁县腊窝乡腊窝村森林火灾目前过火面积为19公顷……
看到这么多森林火灾的数据,小编感到很痛惜,森林火灾不仅烧毁林木、烧毁林下植物资源、危害野生动物、威胁人民生命财产安全,还引起水土流失、使下游河流水质下降、引起空气污染。森林燃烧会产生大量的烟雾,其主要成分为二氧化碳和水蒸汽,这两种物质约占所有烟雾成分的90%~95%。作为一名碳圈人士,小编对二氧化碳排放也是较为敏感,今天小编主要带大家来看看森林火灾产生的二氧化碳是如何计算的。
森林火灾碳排放量的计算一般常用的方法是通过直接或间接获得森林地上部分的生物量,然后再乘以生物量中碳含量来进行推算。
B=V×SVD×BEF
其中B —生物量,V —森林蓄积,SVD —木材密度,BEF —生物量扩展系数。
森林的碳储量是森林生态系统中碳的含量,包括地上部分的活立木碳含量和地下部分的植被层碳含量。森林火灾所引发的直接碳排放与地上部分有关,通过测定地上生物量与地上部的含碳率,可以得到森林的地上部碳储量,其计算公式:
C=B×R
其中C —碳储量,B—生物量,R—含碳率。
含碳率是指森林植物单位质量干物质中的碳含量,因种类、起源、年龄、立地条件和器官而异。通常在计算时采用IPCC国家温室气体清单指南推荐一致的含碳率(0.5)。
燃烧效率是指燃烧消耗的可燃物重量占总可燃物载量的比重,是评估森林火灾碳排放量的一个关键因子,它受很多因素的影响,包括火灾强度、林火类型、植被种类、气候及环境条件等。在实际计算过程中,我们通过燃烧比例和氧化系数来量化森林火灾的燃烧效率。
森林火灾发生后,起火燃烧的林木跟空气接触的程度不一样,其氧化程度也不一样。氧化系数,也可以理解为燃烧转化为二氧化碳的生物量的比例。这里我们同样采用国家温室气体清单编制指南中所提供的数值,为0.90。
通过以上分析,可以得到下面的公式来简单计算森林火灾的碳排放量:
现地燃烧排放量=过火有林地面积×单位面积生物量×含碳率×燃烧比例×氧化系数
案例分析:
现以一场森林火灾为例,假如河北某地发生森林火灾,过火面积6 hm2,优势树种杨树,平均胸径20cm,每公顷900株。通过河北省活立木一元材积表得到杨树的单株蓄积为0.2017 m3。由《省级温室气体清单编制指南》可知,河北省的木材平均密度为0.478t/m3,河北省的地上生物量扩展系数的平均值为1.430。按照前 公式可得知火场地上部分单位面积生物量为128.08t/ hm2。那么这场森林火灾的二氧化碳排放量计算大致如下:
森林火灾二氧化碳碳排放量=过火有林地面积×单位面积生物量×含碳率×燃烧比例×氧化系数= 6hm2×128.08t/ hm2×0.5×0.15×0.90=51.87t,
由以上计算可得到本次森林火灾大概排放了51.87 t 的二氧化碳。
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