烟雾信号在林业生产中的作用

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摘要:追溯了烟雾信号的发展历史，并针对现代林业生产中存在的通信不畅的实际问题，阐述了烟雾信号的发生原理及其应用前景。

关键词:烟雾信号；林业；森林防火

1烟雾信号发展历史

利用烟雾传递信号的历史十分悠久。我国古代就利用“狼烟”传递军事上的报警信号，著名的长城其沿线也建立了许多个烽火台，成为长城防御体系的一个重要组成部分。利用化学反应制作的烟雾信号是一种发烟剂，它是烟火药的一种。烟火药的发展由来已久，1786年法国化学家Berthollet发现了氯酸钾，使烟火药发展进入一个崭新的阶段。19世纪后期，电力工业采用电解法研制出金属镁、铝后，随着钡、锶、铜及其化合物的出现，使烟火药进入了一个五彩缤纷的新时代。随着烟火药的品种增多，所制备出的烟火装置或器材成为了军队弹药装备的补给品。1849年的美国军械手册就记录有烟火信号、纵火火绳、发光火炬、燃烧火球、照明装置等。第一、第二次世界大战期间烟火药得到了快速发展，各种照明弹、信号弹、曳光弹、烟幕弹、燃烧弹等烟火特种弹药在战场上如雨后春笋般地涌现。如今烟火药正朝着军民两用以及安全、环保方向发展。对发烟剂的环保性能研究始于“安全评估”的概念，早在1988年英国人就完成了关于药剂毒性测试的实施方针，并在1996年进行了改进，Peter又应用这种方法对发烟弹进行了比较全面的评估。1996年Lowell等初步评估了战场训练烟雾对濒临灭绝物种的潜在影响;1997年Christopher验证了烟雾输运和扩散模型SCIPUFF的有效性;美国军队安全和医疗中心于2000年了对M18黄色、M18红色、M18绿色和M18紫色发烟手榴弹潜在污染的评估结果。目前，彩色烟雾信号剂用于制作白天用的信号设备，供白天远距离联络与传递信息，在航空表演中用于空中形成彩色飘带，还用于制造手持信号烟管，供飞行员跳伞着陆联络使用。在航海领域，彩色烟雾信号剂还用于制造海上飘浮信号器材，供海上遇险者传递求救信号。近年来，烟雾信号在船舶白天海上遇险求救，以及救生艇、救生筏、海上救生站及救助机构引导遇险者登陆时广泛使用，一些产品已获得中国船级社、中国渔检局、法国船级社和俄罗斯船级社等国内外有关部门的认可，同时也用于民防演练和军事领域。

2烟雾信号是林区通信的必要补充

我国幅员辽阔，森林面积大，林区自然条件复杂，林业生产活动频繁，从业人员多，对林区通信有着多种需求。目前，我国林区的通讯方式有有线通讯、无线通讯、卫星通讯和地空通讯集中等方式。近年来，国内外成功的技术和先进设备也逐渐应用到我国林业领域，如集群通信、海事卫星电话、移动通信、短波数据传输、短波自适应通信、网络数据通信等。但这些先进的通信设备和技术只在我国的各别地区初具规模，还没有广泛应用，很大程度上仍满足不了林业生产的需求。在不具备完备通信条件的林区，野外从业人员发生野迷山、受伤等难以预料的意外情况需要求救，或在发现初始火情时急需在第一时间向有关部门报告的情况，向其他人员发出信号是必不可少的求助通信方式。求助者可根据自身的情况和周围的环境条件，发出不同种的求助信号，一般重复三次的行动都表示寻求援助。常用信号的种类有烟雾信号、体示信号、旗语信号、声音信号、反光信号、地面标志、留下信息等，其中烟雾信号以最为及时明显而被广泛应用，是林区通信的必要补充。

3烟雾信号应用前景

3.1烟雾信号发生原理

烟雾信号发生装置是利用有机染料作为成烟物，通过发烟剂中的氧化剂和可燃剂燃烧发生化学反应，放出的热量使有机染料升华为蒸汽，并被气态的反应生成物排放于大气中，在大气中染料蒸汽冷凝成为烟雾。烟雾信号是一种人工气溶胶，其形成原理与一般气溶胶本质上是相同的。通常是由物理化学凝聚或机械分散方式过程而形成的。两种形成方式的区别在于:物理化学凝聚可使原物系的比表面积减小，而机械分散方式则与之相反，使比表面积增大。综合法是将凝聚方式和分散方式综合成一体，因此烟幕形成的方式可以分为三种，即凝聚法、分散法和综合法，综合法在原理上仍属于物理化学过程和物理过程的二者综合。利用上述原理可以研制成林区野外应急烟雾信号发生系统，将该系统产生的烟雾信号寓以特定的含义，可以在偏远的山区实现相互“交流”和信息“沟通”，既弥补了由于通信信号不畅带来的影响，也给不具备通信条件的部门及个人带来了便利。

3.2烟雾信号应用领域

(1)报告火情。森林火灾是一种突发性强、时效性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害，尤其是高强度林火扑救控制更为困难。因此，及时发现火情并在第一时间投入扑救，是控制林火态势、减少火灾损失的关键。目前，由于受通信设施相对短缺及信号不畅等因素限制，森林消防人员在发现森林火情时，往往不能第一时间将火情报告给森林防火指挥部，导致火场面积迅速扩大，贻误扑火战机，造成严重的环境破坏及资源损失。利用烟雾信号，森林消防人员在发现火情后，可使用随身携带的烟雾信号设备，按照事先的约定发出火情报告，迅速准确地将火情报告给森防指挥部门，使其及时调动扑救力量赶赴火场投入扑救，确保实现“打早、打小、打了”的森林消防方针。

(2)迷山求救。在林业生产中，经常发生野外作业人员迷山、受伤等需要求救的情况，但由于林区地形条件的限制，一些常规的求救报告方式不能正常有效的实现，例如通信信号不畅通，手机、对讲机无法使用等，常常导致错过对求救者最佳的救援时机。烟雾信号在林业生产上的应用，可使野外作业人员在迷山、受伤等情况发生时，利用烟雾信号予以求救，以便附近的人员及时了解情况并确定求救人员的位置，及时进行施救，确保其在第一时间得到救助。

(3)指定机降点。在森林火灾的扑救过程中，经常会利用直升机空投扑火装备、供应食物、补给水源等，地面人员可以引燃烟雾信号发生装置，定位机降点，机务人员发现烟雾信号后即可准确安全投放机降物到指定位置。

(4)其他联络。烟雾信号发生装置还有其他方面的联络用途，如在扑救森林火灾过程中，将不同颜色烟雾信号赋予指定含义后，可用彩色烟雾向指挥部或相邻扑火队伍传递信息，如蓝色烟雾表示此处余火清理完毕、黄色烟雾表示请求支援等等。

作者:蔡志勇 赵立志 单位:黑龙江省森林保护研究所 黑龙江省林业科学院

参考文献:

［1］郑焕能．居恩德著．我国森林防火工作概况［M］．哈尔滨:东北林业大学出版社，1989．

［2］林业部森林防火防火办公室编．森林火灾扑救与指挥［M］．北京:中国林业出版社，1996