2023年加拿大野火季节的规模和强度都是前所未有的，从4月中旬持续到10月下旬，横跨加拿大大部分森林地区。2023年的火灾是由创纪录的气候条件引发的，加拿大气候变暖的速度是全球平均水平的两倍：自1948年以来，年均温度上升了1.7摄氏度，高纬度地区以及冬季和春季的温度上升幅度更大。尽管我们对火灾模式变化的了解不断增长，但2023年的野火挑战了我们对加拿大野火的认知。该研究描述了2023年火灾活动的时空模式，揭示了火灾活动的驱动因素（即天气条件、点火源和火灾持续时间），以及火灾活动对人类和生态系统的潜在影响。
图1 2023年火灾活动的概述。图中显示了火灾、烧毁区域以及加拿大2023年野火期间发生的关键事件的时间表和位置。
2023年加拿大的火灾活动持续了7个月，烧毁的总面积约为15 Mha，相当于加拿大森林面积的大约4%，并且是加拿大历史平均水平的七倍多（图1）。在各个省和地区层面，魁北克省、西北地区、不列颠哥伦比亚省和艾伯塔省都创下了烧毁总面积的纪录。与1986年至2022年期间相比，2023年的烧毁面积是1989年（6.7 Mha）的两倍多（图2）。
图2 加拿大年度燃烧面积时间序列。
2023年发生了约6700起野火点燃事件，这低于每年约8000起野火的平均数量。闪电点燃了59%的野火，闪电引起的野火占燃烧总面积的93%。其中，5月13日、5月27日、6月1日和7月5日这四天开始的闪电火灾占全年总燃烧面积的30%。有趣的是，2023年的闪电探测总量是自1998年以来第三低的，这表明由于大面积干燥、易于接受的地面燃料与闪电事件的特定时间和位置相吻合导致闪电点火效率较高，预计这种现象会随着持续的气候变暖和干燥而增加。2023年，人为火灾占燃烧总面积的比例相对较低（7%）。
图3 加拿大2023年初火灾季节情况。
创纪录的烧毁总面积可归因于季节早期汇聚的几个环境因素：早期融雪、加拿大西部的多年干旱状况以及加拿大东部向干旱的快速过渡。在2023年，加拿大大部分地区在火灾季节开始时面临显著的水分不足，主要是由于长期干旱和早期积雪融化所致。该国的无雪期比2004-2022年的平均水平提前了很多，尤其是在加拿大北部和中西部，以及东海岸地区（图3 a, b）。5月初，加拿大西部土壤水分干燥速率增加，随后5月底和6月初安大略省东部和魁北克省南部出现了快速而剧烈的干燥（图3 c, d）。加拿大火险天气指数（FWI）系统的干旱代码（DC）的标准化异常显示了类似的趋势，5月份北部和西部一些地区出现严重干旱，6月份魁北克和新斯科舍省出现了新发生的干旱（图3d, e）。早季干旱在加拿大西部是常见现象，这是由于前一年持续的干旱和冬季积雪量低所加剧的。相比之下，2023年的火灾季节开始时，东部省份在积雪融化后土壤水分接近平均水平，但是由于高于平均温度和快速干燥，导致了所谓的‘闪旱’现象。
图4 2023年火灾季节天气异常及排名。
尽管野火活动受到许多因素的影响，但2023年的季节性野火主要受到人为气候变化导致的极端天气的推动。加拿大在2023年经历了极端的火险天气条件，被认为是全球有记录以来最热的一年。平均火季日温度、降水量和水汽压亏缺（VPD）异常值证实，加拿大的温度显著高于平均水平，而且更加干燥（图4）。5月至10月的平均火季温度比1991年至2020年的平均值高出2.2摄氏度，加拿大北部的数值更高，而安大略省南部、魁北克和新不伦瑞克的数值为平均至低于平均水平。VPD是全球燃料湿度的良好预测因子，也是区域烧毁面积的良好预测因子。降水亏缺普遍存在，尤其是在加拿大西部和北部以及魁北克西部的地区，这些地区在2023年都经历了异常大规模的野火。
图5 2023年野火烟雾和疏散影响。
2023年野火引发了加拿大13个省和地区中12个省和地区的社区疏散。初步估计，在282起事件中，约23.2万人被疏散；这是自1980年有记录以来火灾季节疏散人数最多的一次，几乎是2016年烧毁麦克默里堡的马河野火疏散人数的三倍。加拿大有记录以来最大的10次疏散中有5次发生在2023年，这无疑将在全国范围内产生持久的社会和健康影响。
DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-024-51154-7
