全球变暖带来更多森林大火 把火苗扑灭在摇篮里

来源:中国科学报

受热浪天气影响,地中海地区的大火仍在持续燃烧。截至8月20日,希腊、法国等国森林火灾仍未得到控制。

7月28日起,土耳其、希腊等国多地爆发森林火灾,后随着热浪向西转移,意大利、阿尔及利亚、摩洛哥、西班牙、法国等10多个国家接连发生森林火灾。仅在希腊,大火就摧毁了超过10万公顷的森林和农田,希腊总理Kyriakos Mitsotakis称这是该国“几十年来最大的生态灾难”。

今年夏天,与南欧隔海相望的北美也不太。早在6月末,美国西部和加拿大西部的多个城市就出现持续热浪天气,多个站点打破高温纪录,引发一系列森林火灾。加拿大不列颠哥伦比亚省的气温高达49.6摄氏度,同时引发了40多场火灾。

全球变暖带来更多森林大火

“发生火灾的南欧、北美地区以地中海气候为主,夏季受副热带高压的影响,在此形成中心气压高、四周气压低的水空气涡旋,如此一来,中心气流稳定下沉,无法形成云,也就难以有降水,阳光直射下来,很容易形成持续高温、干燥的天气,进而引发森林火灾。”中国科学院大气物理研究所研究员俞永强告诉记者。

地中海气候又称副热带夏干气候,由西风带与副热带高气压带交替控制形成。通常,夏季均气温在21~27摄氏度,以凉爽宜人著称。为何今年一反常态,高达45摄氏度以上呢?

俞永强介绍,目前研究认为,副热带高压的形成与大尺度海陆温度差异有关,而全球变暖致使夏季的海陆热力对比更强烈。也就是说,夏季陆地温度本身就比海洋高,全球变暖使得陆地增温快于海洋,因此海陆之间的温度差异进一步加大,这有可能导致了副热带高压位置或者强度出现显著异常。

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告第一工作组报告显示,与工业化前的气温记录相比,目前全球均升温估计为1.1摄氏度。报告认为,人类活动引起全球大气、海洋和陆面的变暖是确定无疑的,而且人类活动还导致全球很多地区极端天气气候事件强度和频率的增加。

一项2020年发表在《环境研究》上的论文指出,“过去40年中,美国加利福尼亚州秋季温度的升高(约1摄氏度)和降水的减少(30%)导致火灾气象指数上升20%。”

全球气候变暖是各国特大森林火灾频发的主因,反过来,特大森林火灾又会严重威胁全球生态系统的稳定与衡,甚至引发生态灾难和社会危机。据了解,巴西每年排放的3亿吨二氧化碳中,2亿吨来自亚马孙雨林森林火灾。2019年的澳大利亚山火更是导致了10亿只野生动物的死亡。

作为IPCC上述报告的主要作者之一,俞永强说:“大家可能疑惑,仅仅是均升温1.1摄氏度,怎么能带来如此大规模的高温天气和火灾呢?”

“实际上,升温无论在空间还是时间上都是不均匀的,其后果是极端天气事件频率和强度的增加。比如今夏北美和南欧的高温天气和我国河南的暴雨,对于当地来说均属于打破历史纪录的极端事件。”他说。

森林特大火灾依靠人力难扑灭

在森林火灾的“火三角”中,除了天气影响外,燃料和地形也是不可或缺的因素。

“地中海地区森林覆盖率一般都很高,多年累积的枯枝落叶层,形成了充足的易燃物。此外,有些树种能够分泌油脂,成为可燃树种甚至易燃树种,比如桉树,在高温条件下便可起到助燃作用。”中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员马红媛说。

中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室主任、研究员刘乃安对记者说,“通常,森林植被的含水率较高,不太容易燃烧,即使燃烧,蔓延的速度也比较慢。但今年夏季南欧、北美地区持续高温,植被的含水率降到极低值,这助推了火势蔓延。”

“一旦形成森林大火或特大火灾,依靠人力是很难扑灭的,它的热辐射能力非常强,防火隔离带对它无能为力,大尺度火焰将地表可燃物带至空中,这些飞火颗粒会再次引发新的火场。”他表示,当火线强度(火线上的燃烧在单位时间内释放出的热量)超过1700千瓦/米时,就超出了人类目前的技术水,只能依靠降雨、可燃物燃尽、燃至湖海等方式灭火。

因此,对于森林大火而言,防微杜渐是最有效的办法。

“与地震、爆炸不同,任何一场森林大火,最初都是比较温和的,速度只有百米或几百米每小时。一旦发展成大火,速度会增加几十倍甚至上百倍,比如我国史上最大的火灾——1987年大兴安岭的特大森林火灾,最高速度达2万~2.5万米/小时。”刘乃安说。

他认为,一方面,要研究是什么因素导致了它在短时间内急剧加速;另一方面,应该加大监测预警力度,把火苗扑灭在摇篮里。

我国森林火灾风险亦在不断加剧

刘乃安介绍,美洲、欧洲、澳大利亚等地区,年来都发生了特大森林火灾,与其相比,看起来我国森林大火并不是很多,除了气候因素外,另一重要原因是森林覆盖率没有这些地区高。

但他提示,随着我国森林资源总量的不断增长,森林大火的风险在不断加剧。

2019年,我国确立《天然林保护修复制度方案》,全面停止天然林商业采伐。对于纳入重点保护区域的天然林,禁止生产经营活动。

“对天然林的保护有利于生态环境的恢复,这是好事。但我们也应该看到,这会使地表可燃物囤积得越来越多,部分林区达50~60吨/公顷,森林火灾风险越来越大。因此,要更加重视森林火灾的监测和预警工作。”刘乃安说。

另一方面,随着生态城市的建设及城市周边森林覆盖率的提高,应加强城市林火防护和应急管理工作。

刘乃安表示,灾害发生时,无论是政府、业界还是公众,对其关注达到峰值。但重大灾害发生的频次很低,长期的静会使大家放松警惕。

“目前,对于森林大火等特大灾难而言,政府和科技界的重视程度都是远远不够的。”刘乃安建议,应从国家层面系统布局,切实加强森林火灾科研基地和高水科技团队建设,全面提升森林火灾防控科技领域的支撑保障条件。(记者 刘如楠)

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