中國氣象報記者谷星月
本文專家顧問:中國科學院大氣物理研究所副研究員魏科
日前,澳大利亞遭遇持續強降雨,暴雨襲擊了雪梨和新南威爾斯州東岸,雪梨遭遇30年來最強降雨。雖說暴雨導致河水泛濫、交通受阻,但同時也撲滅了多處山火。2月12日,新南威爾斯州麥考瑞港一場燃燒了210天的大火,宣告完全熄滅。這場大火始於2019年7月18日,燒毀了858公頃土地,其中約400公頃為難以用傳統手段撲滅的地下火。
回顧過往,2019年肆虐澳洲的山火與氣候變化間的種種關聯值得深思。
整體來看,氣候變化與山火存在正反饋關係
根據世界氣象組織(WMO)發布的報告,2015至2019年是有氣象記錄以來最熱的五年,海平面上升、海冰消失及極端天氣增多等情況加劇;大氣中的溫室氣體濃度也上升到了創紀錄水平。種種證據表明,地球氣候正在經歷與過往不同的變化。
中科院大氣物理研究所副研究員魏科表示,2019年澳大利亞山火是氣候與山火聯繫的典型個例,以此討論氣候變化對山火產生的影響及山火燃燒是否會加劇全球變暖等,具有重要的現實意義。
評估氣候變化對山火的影響,依賴於對「火災天氣」的估算。火災天氣是指由於高溫、低溼、低降雨量和經常大風的綜合作用而導致可能發生火災的時期。現有研究表明,如果全球變暖持續增加,熱浪和乾旱更加頻繁,會增加利於火災天氣的炎熱和乾燥條件,同時增加未來潛在發生山火的頻率和強度。
另一方面,山火燃燒會釋放大量二氧化碳,有可能增強溫室效應,導致更強烈的全球變暖。
整體來看,這二者存在正反饋關係。但氣候變化對某一區域的影響,可能還需要更多分析。全球變暖給降水帶來的影響在各地並不相同,如包括東南亞和非洲熱帶在內的熱帶地區,由於未來降水的增加,火災發生的頻率可能會降低,而其他區域有可能會增多。2013年的一項研究表明,除了東南亞和非洲熱帶地區,世界其他大部分地區山火發生頻率將可能增加50%至300%。
就全球而言,近年來發生森林大火的不止澳洲
2019年夏季,全球多個地區火災嚴重。加拿大卑詩省、美國阿拉斯加、格陵蘭島部分地區等都遭遇山火,俄羅斯西伯利亞和遠東地區發生森林火災,南美洲亞馬孫地區森林火災引發全球關注。
與全球平均水平相比,澳洲一直都是大規模火災高發地,儘管數目不是全球之最,但就山火的規模而言,非洲與亞洲很多地方的農業秸稈燃燒難以望其項背。
2013年發布的一項研究指出,全球每年過火面積為350萬到450萬平方公裡,比印度國土面積還大。最大的山火主要出現在非洲和澳大利亞北部,尤其是熱帶稀樹草原區域,佔全球過火面積的80%。非洲草原地區是全球火災發生最多的區域,約佔全球火災總數的64%。當然,這與該區域廣泛藉此進行土地管理有關。
然而澳大利亞地廣人稀,夏天高溫乾燥,多大風,森林樹木又多為油脂豐富的桉樹,在遇乾旱天氣時,容易引發山火。從2017年開始,澳大利亞東部內陸許多地區長期處於乾旱狀況,到了2019年乾旱範圍不斷擴大。除乾旱之外,2019年澳大利亞也經歷了高溫的炙烤,夏季平均氣溫打破歷史紀錄,1月份更是有記錄以來最熱的月份。高溫天氣配合乾燥與大風,給山火燃燒提供了充分的條件。
事實上,我國東部地區也是火災頻發區域,火災次數從2001年約2.5萬次增加到2007年約6.3萬次。秸稈綜合利用相關法規的頒布有效遏制了火點數快速增加的趨勢,2016年,我國火點數降至約5.3萬次。
熄滅不等於結束,山火帶來的影響還需長期評估
除了造成人員死亡,野生動物喪生,房屋和土地被燒毀,山火還給澳大利亞多地造成嚴重空氣汙染。
首都坎培拉2019年12月空氣品質指數屢次超過1000,今年1月1日當天的PM2.5數值甚至達到每立方米855.6微克,這超過了北京過去多年的最高紀錄。
平均而言,全球每年火災數量約100萬起,過火面積超過了國土面積排名世界第7的印度,每年排放的二氧化碳量達到約70億噸。全球各地的火災不僅毀滅森林、威脅附近居民的生命和財產安全、擾亂空中運輸、造成當地嚴重空氣汙染,而且破壞生態系統、影響生物多樣性、產生大量二氧化碳。
高緯度多年凍土地區的火災還會影響凍土的穩定性,釋放凍土中的甲烷。燃燒產生的煙塵落在冰雪上,會降低冰雪的反照率,從而可能加強全球溫室效應。
此外,火災是大氣痕量氣體和氣溶膠的重要來源,火災的發生會增加大氣中二氧化碳,2019年顯然是火災頻繁的一年,二氧化碳排放量比2018年多約25%。
值得注意的是,野火燃燒還可能將黑碳氣溶膠噴射到平流層,從而影響臭氧層和更大範圍的氣候。由於平流層空氣以水平運動為主,因此黑煙可以持續存在較長時間。高靈敏度的衛星觀測數據顯示,這些煙羽在平流層持續停留的時間可長達8個月。平流層大氣的動力穩定性條件和水平環流,可以將局地影響放大到區域甚至全球,並延長影響時間,使得平流層在氣候變化中充當「放大器」作用。
近來,一些澳洲攝影師拍到,大火燃燒過的地方已經開始長出新的植物。從另一個角度來看,自然界本身就有很多火災發生,它是生態系統的一部分——清除部分老化、乾枯、退化的森林;推動一些植被重新分布,促進部分區域生態系統的優化。「野火燒不盡,春風吹又生」,可以說是自然界新老更替的一個過程。
然而當山火燃燒引起大規模不可恢復的毀林、土地退化和溼地消失時,人類必須高度關注、積極應對。