在世界各地出现的野火趋势令人震惊,而在这些地区,野火几乎闻所未闻。
俄罗斯的奥伊米亚康村被誉为世界上最寒冷的常住村庄(1933 年曾创下零下 90 度的最低气温纪录)。
这种野火活动是否预示着全球野火的增加?如果您居住在不容易发生野火的地区,您是否应该关心一下呢?
衡量野火活动量
近年来,占全球野火 70% 的草原火灾有所减少(2)。但是据预测,到 2030 年,全球极端火灾的数量将增长 14%,到 2050 年将增长 30%,到 2099 年将增长 50%(3)。
森林地区的野火活动及其破坏性影响已经急剧增加。
野火烟雾的影响
人们很容易认为,野火产生的烟雾只会影响离火场最近的居民。其实不然、 野火烟雾的传播距离比您想象的要远.
在 2019 年和 2020 年初,位于 亚马逊雨林, 加利福尼亚州 野火,以及 澳大利亚 野火产生的浓烟横跨整个大洋和大陆,绵延数千英里。
但研究表明,随着气候模式造成更干燥、更炎热的条件,野火烟雾已成为一个更紧迫的空气质量问题。这些条件增加了野火发生的可能性,不仅更容易被点燃,还增加了燃烧时间更长的可能性。
更多的火意味着更多的烟。据报道,截至 2021 年底,美国大气中的 PM2.5(大小为 2.5 微米或更小的污染颗粒)有 25-50% 是由野火产生的(4)。众所周知,接触 PM2.5 会导致慢性健康问题以及呼吸系统疾病、心脏病和癌症导致的过早死亡。
随着时间的推移,不断变化的全球气候和长达数周的野火造成的空气污染可能会产生危险的后果。
野火变得更加严重
如果你觉得过去几年听到的有关野火的突发新闻比往常多,那么你的直觉是正确的。早在 2016 年,研究人员就已经注意到野火持续时间和严重程度的明显规律。
气候中心》(Climate Central)2016 年 6 月的一份报告发现,如今美国西部野火季节的平均长度比 20 世纪 70 年代长了 105 天--从 1970 年的不到 150 天增加到 2016 年的 250 多天(5)。
在美国,1991 年至 2020 年间,野火焚烧的面积每年增加约 19.2 万英亩。
根据早前的一项研究,全球气候变暖的趋势使野火的高峰季节变得更加炎热,积雪融化的时间提前(6)。但究竟什么是积雪,它与野火又有什么关系呢?
深入了解积雪
雪堆是在寒冷气候和高海拔地区形成的巨大积雪,需要数月时间才能解冻融化。它们也是宝贵的淡水资源,在春夏季天气转暖时解冻,变成溪流和河流。
有些积雪会持续数月直至完全融化,为数百英里的地区提供淡水、湿度和水分,并将大片土地浸入溪流、河流和水库中,否则这些地方就会干涸,更容易被点燃。
一旦积雪完全融化,这一主要水源就会消失,直到下一场大雪。这使得周围地区更加干燥,更容易因丢弃香烟的微小火苗或雷击引燃树木而引发野火。
全球气温不断升高,持续时间更长,开始时间更早,加速了这些积雪的融化,减少了首先形成积雪的当地降雨量和降雪量。
这有两个主要后果。
首先,长达数月的积雪融化通常会使大量水分蒸发到空气中,凝结成湿度。湿度越高,野火发生的风险就越低,因为空气中的水分越多,可以让这些地区保持潮湿,不易着火。
积雪越少,融化时间越短,空气中的湿度就越低,从而使一个地区免受野火的侵袭。其次,积雪融化产生的水分有助于形成云层,向该地区倾泻雨水或积雪。这为防止野火提供了另一层保护。冬季和春季较为干燥,积雪越少,蒸发和降雨的水量就越少。
这可能会使原本就处于高风险的干旱地区的野火风险成倍增加。
例如美国西部
2018 年,美国科学杂志 美国国家科学院院刊》(PNAS) 通过研究数亿英亩土地上几十年的火灾数据,证实了积雪较少与野火风险较高之间的关系 (7)。
在这项研究中,研究人员调查了从 1984 年到 2015 年整个美国西部的降雨总量以及野火的燃烧次数。
研究人员证实了气候变化、降雨量减少、积雪融化减少和野火严重程度的恶性循环。在这些森林茂密的地区,降雨越少,野火越多,新的野火就越大,燃烧的时间就越长。野火燃烧的次数越多、时间越长,循环就会重新开始--增加大气中的碳污染物和化学物质,进一步导致全球气温升高。
美国野火造成的后果对西部各州的空气质量产生了巨大影响,特别是加利福尼亚州较小的郊区,那里的空气质量通常在安全空气质量限值之内。
IQAir AirVisual 2019 年世界空气质量报告 发现,严重的加州野火导致加州郊区如 东谷, 钻石吧, 安大略省和 康普顿 在 2019 年污染最严重的 30 个地区城市中占据了 25 个席位。
全球野火增加
2020 年 自然灾害与地球系统科学 发现气候变化周期是近代史上规模最大、伤亡最惨重的火灾之一:2019 年和 2020 年的澳大利亚野火(8)。
为了得出这一结论,研究人员研究了火灾天气指数、高温和干旱模式以及 11 个尖端气候数据模型中的大量数据,结果发现:
- 全球 6 月/7 月(野火的关键季节之一,也是极端干燥的时期)的 7 天平均最高气温已从 20 世纪 80 年代的约 30°C (86°F)上升到 2020 年的近 35°C (95°F)
- 全球气温变暖使极端热浪发生的可能性增加了一倍
- 2019 年南半球气温变化极不规则,导致澳大利亚出现创纪录的热浪和极端干旱
所有这些因素使得 2019 年底和 2020 年初澳大利亚野火的点燃和蔓延时机成熟,大火烧毁了超过 1200 万英亩的土地,连续燃烧了近五个月才被完全控制。
而对空气质量的影响也是显而易见的--澳大利亚的 2019 年世界空气质量报告 还发现,受野火影响的澳大利亚城市的 PM2.5(直径为 2.5 微米或更小的颗粒物)年均值超过了 10 微克/立方米(µg/m3)的 "安全 "限值,超标率高达 78%。
地球上还有许多其他地区的野火发生率一直较高,包括印度尼西亚、巴西、阿根廷和南欧,这些地方的气候都比较温暖(9)。但最近,加拿大西部、欧洲北部和中部以及西伯利亚等全球气候较寒冷的地区却遭受了野火的严重破坏(10)。
增加野火活动的更多因素
随着时间的推移,气候变化的周期会加剧野火,而世界生态系统中的其他重大事件也会增加野火的风险。
2016 年的一项研究考察了 1984 年至 2015 年的气候和野火数据,提出人类活动是野火恶化的主要原因(11)。
这项研究发现,工业、汽车和燃料污染造成的气候变化加速了全球气温的上升 和 使自然气候模式变得更加剧烈。人类的污染源使自然界温暖干燥的季节变得更加温暖干燥。
人口增长导致更多的人为野火点燃和更长的野火季节。野地-城市结合部(WUI)--人类居住在大片野地植被内或边缘的区域--的增长也是如此。
森林砍伐是野火的另一大诱因。
为了开垦土地用于农业或经济发展,人们经常故意烧毁或砍伐森林,这可能会引发更大的野火,使火势失去控制,并将成千上万吨烟雾送入大气层。
此外,树木每年吸收 24 亿吨二氧化碳。这相当于每年化石燃料排放的二氧化碳的三分之一 (12) (13)。
树木越少,产生的氧气越少,大气中残留的二氧化碳越多。这两者都会导致全球气温升高,野火风险增加。
研究人员还发现,在距离野火燃烧地数千英里之外,导致野火燃烧时间更长、程度更严重的原因并不明显。
2012 年的两篇研究文章都通过对北极海冰缩小、全球气温升高以及世界各地雨雪减少的相关数据进行分析,发现了其中可能存在的关联。
第一篇文章指出,全球变暖导致北极地区的冰层变薄,使得冰层在每个寒冷的冬季都很难再次形成(14)。通常情况下,北极厚厚的冰层有助于降低世界各地的气温,并对全球降雨量做出重大贡献,即使在远离赤道的国家也是如此。
但随着时间的推移,北极冰层因气温变暖而变得越来越薄,具有讽刺意味的是,冰层数量的减少使全年气温变得更加温暖,空气中可转化为降雨的水分也越来越少--这又是一个气候变暖和干燥趋势的恶性循环。
另一篇 2012 年的文章研究了 1970 年至 2010 年北极周围的大气模式,特别关注了将冷空气和水从北极带到世界其他地区的罗斯比波(15)。
研究人员观察到,气温升高和冰层变薄都减少了从北极向下扩散到中南美洲、非洲、南亚和澳大利亚北部等地区的冷空气和水量。
这乍看起来似乎没什么大不了。但是,罗斯比波产生的冷空气和水对于控制全球气候至关重要,尤其是通过冷却赤道附近受太阳紫外线影响较大的地区。
因此,来自北极的冷空气和水越少,就越不能使全球气温全年保持正常,天气事件就会变得越极端。
在这里,研究人员发现北极冰层变薄以及罗斯比波减弱与干旱、洪水、寒流和热浪强度增加之间存在直接关系--所有这些都会使野火更加严重。
启示
野火一直是全球生态系统的自然组成部分,但极端野火及其对环境和人类生活的破坏性影响预计会越来越多。
扭转这一趋势的方法之一是解决造成气候变化的人为因素,如工业和交通污染,转而使用可再生能源,大幅减少碳排放,帮助稳定可能导致野火的全球温度波动。
此外,还必须扭转砍伐森林和控制野火的做法,因为它们破坏了燃烧和重新生长的自然循环--如果任其发展,有一天世界可能会永久失去所有的森林和草原。
在此之前,野火和野火烟雾将继续恶化。无论您是否靠近野火地区,都要注意这些火灾产生的飘散烟雾仍会对您造成伤害。
有助于减轻野火烟雾破坏性影响的预防措施包括
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