Drought and overwintering fires drive consecutive large fire seasons in boreal North America
这项研究表明,北美北方地区长期的严重干旱促进了越冬火灾,而这种现象与随后的干旱条件相结合,导致了2023至2025年间前所未有的连续极端火灾季,并对未能考虑多年水文累积效应的现有火险预警系统提出了挑战。
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想象一下,北美北部的森林就像一锅正在慢火炖煮的大炖菜。通常情况下,这锅炖菜会静静地炖上几十年,甚至几个世纪,然后才会被一场大火搅动。但在2023年至2025年间,配方出了问题。这锅炖菜并没有保持温和的慢炖,而是连续三年沸腾了,烧毁了创纪录的3550万公顷土地,并释放了高达1.2皮太克的碳。
Scholten及其团队的研究论文调查了发生这种情况的原因。他们发现,那个“秘密配料”不仅仅是高温;而是一场严重的、持续多年的干旱,它像一块巨大的海绵,将水分从地面直接吸干了。
大面积的海绵挤压
把这些森林中的土壤想象成一块巨大的、口渴的海绵。多年来,该地区平均而言变得越来越湿润,但作者指出,一场特定的、剧烈的干旱袭击了加拿大西部和中部,这是至少45年来最严重的一次。到2023年、2024年和2025年火灾季结束时,这块“海绵”(以陆地储水量衡量)已经干透了,其数值比正常水平低了约4个标准差。这就像一块本该滴着水的海绵,结果却干得像块饼干一样。
研究人员使用了一个水文平衡模型来弄清楚为什么海绵会如此干燥。他们发现,主要的罪魁祸首是降雨不足(降水亏缺),这解释了大约75%至85%的水分流失。虽然高温让植物吸收了更多水分(蒸腾作用),但这只是一个次要因素,仅贡献了约15%至25%的干燥度。因此,不仅仅是太阳太热了,而是天空根本没下够雨。
“僵尸”火灾
这里是故事变得诡异的地方。通常,当冬季来临时,这些森林里的火灾理应在积雪的掩埋下熄灭。但由于干旱彻底晒干了深层的有机土壤(如泥炭地),一些火灾实际上并没有真正熄灭。它们转入地下,在冬季缓慢地阴燃,就像僵尸一样。
研究发现,在2024年和2025年,这些“越冬”火灾占据了北美北方森林总过火面积的14%至22%。特别是在西部地区,它们造成的破坏接近四分之一。这些火灾会在春季重新燃起,从前一年烧焦的边缘处复燃。事实上,2025年的一些火灾竟然是从2023年发生的燃烧点中复燃起来的,这证明它们已经在地下生存了两个冬天。
早期预警系统
作者建议,我们可以提前数月预测这些灾难。他们发现,如果你测量5月份的土壤干燥程度(在主要火灾季开始之前),它就是预测火灾季严重程度的一个强有力的“水晶球”。如果5月份的土壤非常干燥,那么火灾季很可能会规模巨大。这非常重要,因为目前的火险系统通常将每一年视为全新的开始,忽略了干旱年份会留下一种“宿醉”效应,使得下一年变得更加糟糕。
它并非如此
论文明确反驳了一些常见观点。首先,它指出像厄尔尼诺现象或太平洋十年涛动(PDO)这样的大气候循环并不是这些连续发生火灾的主要原因。PDO自2018年以来一直处于“负相位”,这通常意味着更少的火灾,因此无法解释为什么我们会经历连续三个如此巨大的火灾年。
其次,作者挑战了认为这些火灾仅仅是随机雷击或短期热浪的观点。虽然热量和闪电很重要,但研究表明,干旱的“延续”效应和“僵尸”火灾才是真正的驱动力。
核心结论
这项研究表明,我们正在进入一个新时代:多年的干旱可以抵消长期以来北部气候变湿的趋势。即使在数十年尺度上气候整体趋于湿润,仅仅几年的严重降水短缺就足以让景观变得极其干燥,从而创造出火灾超级周期。作者提出,我们需要更新我们的火灾预警系统,将这些“僵尸”火灾和深层土壤湿度纳入考虑,而不是仅仅观察当周的天气。如果我们能在早期发现土壤干燥的情况,我们或许就能在这些地下火灾“苏醒”并蔓延之前捕捉到它们。
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