2019年亞馬遜火災季節的反思

2020-09-24 RSer


這是一系列故事的第四部分。請閱讀第1部分、第2部分和第3部分，了解更完整的亞馬遜森林砍伐情況。

2019年8月，亞馬遜大火佔據了新聞頭條，從總統、總理到流行歌手到教皇都對此表示關注。隨著煙霧籠罩南美的天空，人們想知道:是什麼引起了火災?他們不尋常的嗎?它們對雨林意味著什麼?

美國國家航空航天局(NASA)和其他國際機構的科學家們加班加點地利用衛星和地面的實時信息來回答這些問題。但科學、統計和衛星觀測的現實是，了解火災季節的原因和影響需要時間。六個月後，一些答案變得更加清晰。

「毫無疑問，2019年的亞馬遜大火是不尋常的，但在某些領域和方式上是不尋常的，」NASA戈達德太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)生物圈科學實驗室主任道格拉斯·莫頓(Douglas Morton)說。「幸運的是，我們沒有看到像過去乾旱年代那樣，森林大火不受控制地在雨林中燃燒。我們確實看到的是，在巴西某些地區森林砍伐火災的增加令人擔憂。」

儘管2019年火災季節開局不利，但年末探測到的火災熱點和燃燒面積並沒有打破歷史記錄。巴西國家空間研究所(INPE)的資深科學家Alberto Setzer說:「真正的噩夢場景是像2019年乾旱年份那樣的森林大火。」「你會看到大火蔓延到雨林，並在幾個月裡不受控制地燃燒。」

2019年將是一個特別動蕩的火災季節的跡象出現在巴西北部羅賴馬州。塞策爾解釋說，在2019年1月到4月之間，衛星探測到了創紀錄數量的熱點，特別是在森林砍伐報告普遍的地區。到了8月，幾個州的天空出現了異常的煙霧，許多州政府已經宣布進入緊急狀態，關於森林砍伐數據和環境政策的爭論在媒體上沸沸揚揚。


2019年8月19日

但直到大火的影響到達巴西的媒體和金融中心聖保羅，它們才成為頭版新聞。2019年8月19日，亞馬遜地區的大火以及玻利維亞和巴拉圭邊境乾燥森林的煙霧向東南吹去，加上異常低的雲層，使得這座城市的白天變成了黑夜。人們感到困惑，全世界的目光都轉向了熱帶雨林的大火。「人們對信息的渴求令人難以置信，」馬裡蘭大學和美國宇航局戈達德分校的消防科學家Louis Giglio說。

當火災爆發時，很難從地面評估其程度或嚴重程度，但衛星可以提供幫助。NASA和NOAA衛星上的中解析度成像光譜輻射計(MODIS)和可見紅外成像輻射計套件(VIIRS)儀器每天探測與火災有關的熱點。

「這些『主動發射』數據是人們首先要看的東西之一，」Giglio說。「但實時解釋地圖上所有這些紅點的含義可能很困難，尤其是如果你不是遙感專家的話。即使你是遙感專家，這也很難做到。」

Giglio提醒說，關於主動火災地圖(如由NASA的火災信息資源管理系統(公司)維護的地圖)，要記住的一個關鍵問題是火災的不同程度。在南美洲熱帶地區，紅點可能代表在牧場或田地之間燃燒的季節性農業小火災;同樣的點也可以代表在砍伐雨林後被點燃的一大堆乾柴;有些可能是在乾涸的溼地或灌木叢生的熱帶稀樹草原上迅速蔓延的草火或灌木叢火;還有一些可能是蔓延在熱帶雨林下層的及膝火。


2003年1月1日- 2019年12月31日

如果你看看2019年衛星探測到的遍布南美、僅在巴西或巴西某些州的熱點地區或燒毀面積的總數，來自公司和INPE的火災監控系統的原始數據並不引人注目。上面的折線圖顯示了近20年來MODIS數據在巴西觀察到的火災總數。

莫頓說:「如果你將2019年的火災探測或火災面積與MODIS的完整記錄進行比較，你就會意識到，你是在將沒有極端乾旱或失控森林火災的一年與2005年、2007年和2010年這樣的年份進行比較。此外，在MODIS觀測的早期(2001-2004年)，火災活動非常高，因為直到2004年，巴西才頒布了一系列環境法規，減少了火災和森林砍伐的速度。

在過去的幾年裡，對環境執法和防火的重視有所減少，因此森林砍伐一直在增加。莫頓說:「近年來，一些人試圖利用這個系統的方法之一就是以衛星難以探測到的方式開闢土地，比如開闢雨林邊緣的狹長地帶。」「2019年，森林大火在旱季開始得更早，人們燒掉了大片空地。這類似於2003-2004年環境執法力度有限、森林砍伐嚴重的年份的火災活動。」

還有另一個原因，2019年的火災數量和過火面積沒有在長期火災記錄中名列前茅。8月和9月，公眾的憤怒達到頂峰，巴西政府向雨林派遣了數萬名士兵滅火。隨後，暴雨抑制了亞馬遜大部分地區的火災活動。到10月份，許多地區的火災數量和燒毀面積已降至接近歷史最低水平。

塞策爾說:「如果軍方沒有幹預，降雨量也沒有增加，毫無疑問，今年的總降雨量會更高。」


2003年1月1日- 2019年12月31日

「如果你試圖快速評估或描述火災季節或火災爆發，計算給定區域的主動火災探測是合理的第一步。但這只是第一步，」莫頓在NASA的同事尼爾斯·安德拉解釋說。「通過觀察火災的強度、地點和持續時間等其他指標，很明顯2019年的情況與常規有所不同。」

需要理解的重要一點是:並非2019年火災活動地圖上的所有紅點都是熱帶雨林的森林火災。Giglio解釋說，仔細觀察土地覆蓋地圖和高解析度衛星圖像可以發現，2019年探測到的許多火災都發生在灌木叢、草原和熱帶稀樹大草原上，而這些地方人們根本不認識雨林。根據INPE的數據，2019年巴西檢測到的火災熱點中，34%在亞馬遜雨林。相比之下，有50%的人居住在塞拉多，這是一個樹木參差不齊的熱帶草原地區，有大量的牧場和農場，每年都有大量的火災發生。在巴西潘塔納爾，巴西西南部的草地溼地或其他生物群落，5%或更少的森林被燒毀。

但在某些地區，情況看起來有所不同。火災在巴西西部亞馬遜州的跨亞馬遜高速公路上尤為常見。據Giglio稱，MODIS 8月份在亞馬蘇亞馬遜地區探測到11516起火災，這是該傳感器在該月探測到的第二大火災。正如頁面頂部的燒焦地區地圖所示，帕拉、馬託格羅索和朗多尼亞的主要高速公路沿線也發生過嚴重的火災，這些地區的森林砍伐現象十分普遍。

雖然9月份巴西熱帶雨林的火災活動急劇減少，但塞拉多地區的火災探測器在9月份繼續上升。而巴西的潘塔納爾人也沒有從軍隊或天氣中得到什麼安慰。從8月到11月，在巴拉圭和玻利維亞附近的乾旱森林(最著名的是Gran Chaco和Chiquitano森林)中，劇烈的火災——其中許多是不受控制的草場火災，還有一些是由閃電引發的——蔓延到了乾燥的草原上。在這一區域的火災跳出作為一個特別異常燃燒的區域在燒毀區域地圖在頁的頂部。但如果你看看巴西、巴拉圭、玻利維亞或某些生態地區的火災探測數字，這些數字不一定突出，因為火災探測數據被劃分為三個國家和多個生態地區。


2019年的10月28日

Giglio說:「在2019年亞馬遜大火期間，以及在世界各地許多大火災事件之後，我想起的一件事是，當你解釋數據時，你必須真正意識到人們是如何定義邊界的。」「如果不小心，重要的故事或異常現象很容易丟失，或被低估或被誇大。」

對塞策爾來說，2019年有力地提醒了人們遙感的價值。他說:「在巴西，人們對這場辯論的雙方都持極端觀點。」「8月份時，有人說沒有什麼值得注意的事情發生。還有人說整個雨林都被燒毀了。實際發生的情況介於兩者之間。」

「我們受到了來自政客、其他科學家、媒體、甚至普通民眾的密切關注，他們將網際網路上的衛星數據與在地面上看到的數據進行比較。幾乎所有人都得出了同樣的結論:衛星數據是正確的。在衛星監測的基礎上，我們採取了控制措施。

對莫頓和安德拉來說，2019年的火災凸顯出科技已經進步了多少，還有多少研究要做。「有很多我們可以從衛星的數據已經收集collecting-especially衡量強度稱為火輻射權力從VIIRS夜間觀察火災,」Andela說,世衛組織目前正在從事一項研究對2019年的火災季節和NASA的項目/美國國際開發署SERVIR亞馬遜團隊跟蹤下層植被與VIIRS火災。「由於VIIRS對火災非常敏感，而且現在軌道上有兩套VIIRS，我們探測和跟蹤小火的能力——甚至是那些在屋頂下燃燒的火——已經大大提高了。」

「但我們也需要新的平臺來跟蹤火災，因為MODIS和VIIRS每天只在幾個短時間窗口內獲取數據，」莫頓說，他正在為每天進行數次測量的任務制定計劃。「這讓我們猜測今天剩下的時間裡大火會做什麼。」

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