7月24日，一场疑似人为纵火的行为点燃了加利福尼亚州的公园，大火在三天内迅速蔓延，过火面积超过14万公顷。图片来源：Josh Edelson/AFP/Getty
目前，北美西部大片地区正在被大火肆虐，这些大火不仅规模巨大、移动迅速，而且还引发了雷暴——科学家称，随着气候变化，这种奇特的火灾正变得越来越普遍。
在加利福尼亚北部烧毁了超过16万公顷土地的公园大火，以及在加拿大度假胜地贾斯珀烧毁了约三分之一面积的贾斯珀大火都催生了“火积云”，这种高耸的云团可以喷吐闪电，从而引发更多的火灾。
关于“火积云”的报道在过去几年中并不常见。在加拿大汤普逊河大学（Thompson Rivers University）研究野火的迈克·弗兰尼根（Mike Flannigan）表示，在2023年之前，全球记录是一年内发现102次野火，其中50次发生在加拿大。在去年异常活跃的火灾季节，仅加拿大就报告了140起火灾。今年截至目前，报告的火灾数量也高于正常水平。“除非我们改弦更张，否则今后还会发生更多这样的火灾。”弗兰尼根说。
公园大火和贾斯珀大火的蔓延速度之快也令消防官员感到惊讶，例如贾斯珀大火只用了模型预测时间的一半就烧到了小镇。
“现实是这些火灾并不是极端异常现象，”加利福尼亚大学洛杉矶分校的气候科学家丹尼尔·斯温（Daniel Swain）说，“近年来，我们已经看到很多类似的火灾，这非常让人担忧。”
失控的大火
7月24日，当消防员刚刚抵达加利福尼亚州的公园大火现场时，他们还有机会扑灭大火。根据部分报道，这场大火是蓄意引发的，当时火势还比较小，只有1～2公顷，但很快就失去了控制，火势越来越大，蔓延速度越来越快。三天之内，大火就烧毁了超过14万公顷的土地。目前，它已成为该州历史上第四大火灾。
几天前，在北部的加拿大贾斯珀国家公园，另一场大火开始肆虐，烧毁了贾斯珀镇的数百栋建筑。据目击者描述，火墙有100米高，正逐渐逼近小镇。截至目前，贾斯珀大火已造成一人死亡，公园大火尚未造成人员死亡。
在加利福尼亚大学河滨分校研究野火的博士生詹姆斯·戈麦斯（James Gomez）说，大型野火有三个基本要素：干燥的燃料；炎热、干燥、多风的天气；火源。气候变化正在使其中两项变得更加常见。“大型火灾发生的理想条件将变得越来越容易被满足。”戈麦斯说。
在公园大火和贾斯珀大火发生之前，这两个地区都经历了长时间的热浪炙烤，导致森林干枯。与冷空气相比，暖空气的含水量更高，温度每升高1°C含水量约增加7%，空气能从地面植被中汲取更多水分。因此，温暖的气候导致燃料更加干燥。
“更干燥的植被更容易燃烧，燃烧强度也更大，因此火势蔓延得更快，热量输出也更猛烈，更有可能造成奇特和极端的火灾。”斯温说。
火灾引发火灾
这些奇特的行为包括形成火积云，斯温称其为 “燃烧的发电机”。弗兰尼根说，火积云产生的闪电可以引发数十场新的大火，这些大火距离主火场有好几公里远。它们还能引发大风，导致火势更快、以更难以预测的方式蔓延。
弗兰尼根指出，这意味着产生火积云的火灾强度大、移动速度快。贾斯珀大火就是一个例子：大火发生时，模拟数据显示大火需要四天才能烧到贾斯珀镇，但它只用了两天。部分原因就是火积云效应。弗兰尼根补充说，建模系统“是为风力驱动的火灾而设计的，而不是火积云”。
戈麦斯说，大火产生的烟雾和烟尘也会捕获阳光，使白天比平时更温暖、更干燥。这本身就会助长火势。“这会产生一种反馈，让大火更容易自我维持，”戈麦斯说，“还会创造有利于引发新火灾的条件。”
意外后果
斯温指出，过去150年的土地管理实践也造成了美国西部大部分地区的“火灾赤字”（fire deficit）。严格的禁火措施以及土著居民离开自己的土地意味着与数千年来相比，现在对地表的焚烧减少了，因此森林变得更加茂密。
“由于这些政策，火灾的燃料比原来更多了，”斯温说，“这不是森林自然状态下的样子。”
加拿大纽布伦斯威克大学（University of New Brunswick）的森林管理专家安东尼·泰勒（Anthony Taylor）说，加拿大的森林自然密度较高，人口密度也较低，因此问题不大。
科学家们表示，防止这些极端火灾的最重要措施是减缓气候变化的影响。“我们正处在一个特定的轨道上，但我们仍有时间避免走上那条灾难性的道路。”泰勒说。
原文以“‘Fire clouds’ from super-hot wildfires are on the rise as Earth warms”为标题发表于nature。
Author: Brian Owens
Publication: Nature
Publisher: Springer Nature
Date:Aug 5, 2024
Copyright © 2024, Springer Nature Limited
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