全球變暖該不該為澳大利亞山火“背鍋”

魏科

平均而言，全球每年的火災(zāi)數(shù)量約有100萬起，過火面積為350萬～450萬平方千米—這個(gè)數(shù)字已經(jīng)超過了印度的國土面積（約320萬平方千米，世界排名第7），每年因此而排放的二氧化碳量更是達(dá)到70億噸左右。

在過去的十多年里，隨著森林和農(nóng)田管理、防災(zāi)救火水平的提高，全球山火發(fā)生頻率總體而言呈減少態(tài)勢；然而，2019年的山火給人們帶來了深重的災(zāi)難。

燃燒的澳大利亞

雖然澳大利亞人對山火災(zāi)害并不陌生；但從2019年9月開始，該國發(fā)生了持續(xù)性山火，其規(guī)模和強(qiáng)度前所未有。截至目前，此次山火已造成33人死亡，摧毀了約1200萬公頃的土地、2500棟房屋，預(yù)計(jì)有10億只動物因此而喪生，同時(shí)，它還嚴(yán)重威脅到不少野生動物的棲息地。據(jù)英國《每日電訊報(bào)》報(bào)道，在受災(zāi)影響最嚴(yán)重的新南威爾士州，火災(zāi)已經(jīng)燒毀了近500萬公頃土地，摧毀了1300多棟房屋，數(shù)千人被迫離開家園。

山火還給澳大利亞多地造成了嚴(yán)重的空氣污染。首都堪培拉的空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）在2019年12月份屢次超過 1000，2020年1月1日當(dāng)天，堪培拉的PM2.5數(shù)值甚至達(dá)到855.6微克/立方米，超過了北京過去多年的最高紀(jì)錄。

值得慶幸的是，澳大利亞近期出現(xiàn)暴雨，山火火勢得到有效控制。這也意味著澳大利亞持續(xù)了近5個(gè)月的“黑色夏季”終于將要結(jié)束。

在慶祝火災(zāi)終于結(jié)束的同時(shí)，我們不妨回過頭來認(rèn)真看看這次的山火。本次的大火主要發(fā)生在澳大利亞經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的三個(gè)州，即墨爾本所在的維多利亞州、悉尼所在的新南威爾士州以及布里斯班所在的昆士蘭州。根據(jù)由美國國家航空航天局研制并搭載在Terra和Aqua兩顆衛(wèi)星上的大型空間遙感儀器—中分辨率成像光譜儀（英文縮寫為MODIS）獲取的著火點(diǎn)衛(wèi)星資料統(tǒng)計(jì)，2019～2020年，新南威爾士州的火災(zāi)數(shù)比歷史紀(jì)錄（2002～2003年）高出4倍多；維多利亞州在2019～2020年的火災(zāi)數(shù)高于平均水平，但尚未超過2002～2003年和2006～2007年的歷史紀(jì)錄；盡管昆士蘭南部發(fā)生了大規(guī)模的山火，但火災(zāi)數(shù)與前幾年基本一致；昆士蘭北部的火災(zāi)主要是稀樹草原火災(zāi)，屬于生態(tài)系統(tǒng)的一部分。

究竟是誰惹的禍

澳大利亞這次“致命”的山火是由什么因素引發(fā)的？

總體而言，這場持續(xù)數(shù)月的山火燃燒是氣候與山火聯(lián)系的典型個(gè)例。多數(shù)專家認(rèn)為，本次的“致命”山火是由極端高溫與長期干旱等因素共同引發(fā)的。

雖然澳大利亞四面環(huán)海，但海洋濕潤的氣流無法到達(dá)內(nèi)陸，致使占該國國土面積70%左右的內(nèi)陸干旱、半干旱地區(qū)，每到夏季的火災(zāi)季節(jié)就成了天然的“起火點(diǎn)”。

其實(shí)，澳大利亞還是很重視山火預(yù)防工作的，各部門各司其職，尤其是從2009年的“黑色星期六”（Black Saturday）開始；然而，澳大利亞地廣人稀，夏天高溫干燥，多大風(fēng)，森林樹木的種類多為油脂豐富的尤加利樹（桉樹的一種），其樹皮、樹葉均富含油脂，在遭遇干旱和高溫天氣時(shí)，很容易燃燒。在本次山火燒過的澳大利亞大部分森林里，桉樹都是絕對的主角。

與此同時(shí)，從2017年開始，澳大利亞東部內(nèi)陸許多地區(qū)長期處于干旱狀況；到了2019年，干旱范圍不斷增大，這主要是受近年來印度洋偶極子型的強(qiáng)正位相分布影響，導(dǎo)致北方季風(fēng)遲來，這種異常現(xiàn)象使得印度洋西部地區(qū)的降水高于歷史平均水平，而印度洋東部地區(qū)—澳大利亞和東南亞會變得更加干燥。近三年來，澳大利亞北部部分地區(qū)的累積降水量才100多毫米，遠(yuǎn)小于正常值。事實(shí)上，2019年受此影響的干旱范圍相當(dāng)大，從東南亞一直延伸到西南太平洋的廣大地區(qū)，除澳大利亞以外，印度尼西亞以及湄公河流域都出現(xiàn)了異常干燥的情況。

除了干旱之外，2019年的澳大利亞也經(jīng)歷了高溫的炙烤，當(dāng)?shù)叵募镜钠骄鶜鉁厥怯杏涗浺詠碜罡叩?，其中?月份是澳大利亞有記錄以來最熱的月份，阿德萊德在2019年甚至創(chuàng)下了46.6℃的最高溫度紀(jì)錄，這也成為該市有觀測以來的最高氣溫紀(jì)錄。2019年12月17日是澳大利亞有史以來最熱的一天，全國平均氣溫高達(dá)40.9℃，打破了2013年1月7日創(chuàng)下的40.3℃的紀(jì)錄。2019年，澳大利亞全年平均氣溫比1961～1990年的平均氣溫21.8℃高出1.52℃（比上一個(gè)最熱年份2013年高1.33℃）；2019年，該國平均降雨量為277.63毫米，遠(yuǎn)低于1902年314.46毫米的歷史最低紀(jì)錄。

山火的燃燒需要滿足燃燒三要素（火三角），即充分的可燃物、助燃劑和著火源，在干燥的天氣里，高溫天氣配合干燥易燃的樹木，給山火燃燒提供了充分的條件，也導(dǎo)致澳大利亞的山火不僅燃燒的時(shí)間更長，而且也變得更危險(xiǎn)。

全球山火肆虐

煙塵滾滾，烈火四起。起初，很多人還在隔岸觀火，認(rèn)為這不過就是一場順應(yīng)自然規(guī)律的野火；然而，事實(shí)并非如此。

近年來，世界各地森林荒野火災(zāi)頻發(fā)，且火災(zāi)規(guī)模比過去大得多。僅僅在2019年，除了澳大利亞以外，加拿大不列顛哥倫比亞省、美國阿拉斯加、格陵蘭島部分地區(qū)、希臘雅典松樹林等都遭遇了野火；俄羅斯西伯利亞和遠(yuǎn)東地區(qū)的森林火災(zāi)也特別嚴(yán)重，影響了近300萬公頃的土地，并使得俄羅斯部分地區(qū)進(jìn)入緊急狀態(tài)。根據(jù)世界資源研究所的分析，2019年的火災(zāi)警報(bào)數(shù)量是過去20年中任何一年的4倍之多。

其中，南美洲亞馬孫地區(qū)的森林火災(zāi)更是引起了全球關(guān)注。根據(jù)《科學(xué)》雜志的報(bào)道，截至2019年8月24日，巴西國家太空研究所統(tǒng)計(jì)到的火災(zāi)點(diǎn)已超過4.1萬個(gè)；而2018年同期為2.2萬個(gè)，同比增多86%。

全球每年有多少山火

根據(jù)未來方向國際（澳大利亞一個(gè)獨(dú)立的非營利性研究機(jī)構(gòu)，主要從事影響澳大利亞未來的戰(zhàn)略研究）在2013年發(fā)布的名為《全球野火、碳排放和氣候變化》的研究工作報(bào)告，全球每年過火面積為350萬～450萬平方千米，大約占全球陸地表面的3.85%，超過印度的國土面積（320萬平方千米，排名世界第7）。

最大的山火主要出現(xiàn)在非洲和澳大利亞北部，尤其是熱帶稀樹草原區(qū)域，占全球過火面積的80%，非洲火災(zāi)密度最多，占全球總數(shù)的70%。根據(jù)全球火災(zāi)排放數(shù)據(jù)庫和美國國家航空航天局中分辨率成像光譜儀（MODIS）的全球火點(diǎn)數(shù)據(jù)集，2003～2016年間，全球總共發(fā)生了1325萬場火災(zāi)，平均每年發(fā)生火災(zāi)約100萬次。

非洲的草原地區(qū)是全球火災(zāi)發(fā)生最多的區(qū)域，約占全球火災(zāi)總數(shù)的64%，南美洲亞馬孫地區(qū)的火災(zāi)總數(shù)約占全球火災(zāi)總數(shù)的10%。非洲的高密度點(diǎn)火災(zāi)與這些區(qū)域廣泛用火進(jìn)行土地管理有關(guān)（防火開荒、清理雜草和秸稈），尤其在赤道以北的蘇丹、乍得和埃塞俄比亞，赤道以南的剛果、安哥拉、坦桑尼亞和莫桑比克。

過火面積較大的大規(guī)?；馂?zāi)主要發(fā)生在人口稀少的干旱和半干旱草原以及澳大利亞、非洲和中亞內(nèi)陸的灌木林地，約占全球過火面積的80%。

我國東部地區(qū)也是火災(zāi)頻發(fā)區(qū)域，火災(zāi)次數(shù)從2001年約2.5萬次增加到2007年的約6.3萬次，我國關(guān)于秸稈綜合利用相關(guān)法規(guī)的頒布則有效遏制住了火點(diǎn)數(shù)的快速增加趨勢，2016年，我國火點(diǎn)數(shù)降為5.3萬次左右。

總體而言，全球火災(zāi)面積在過去是在減少的。造成這一局面的原因和全球滅火能力的增強(qiáng)有一定關(guān)系。

山火影響氣候的途徑

全球各地區(qū)的火災(zāi)不僅毀滅森林，威脅附近居民的生命和財(cái)產(chǎn)安全，擾亂空中運(yùn)輸，造成當(dāng)?shù)貒?yán)重的空氣污染；而且，破壞生態(tài)系統(tǒng)，影響生物多樣性，還會產(chǎn)生大量二氧化碳。高緯度多年凍土地區(qū)林草的燃燒更會影響凍土的穩(wěn)定性，釋放凍土中的甲烷；并且，燃燒產(chǎn)生的煙塵降落在冰雪上，會使冰雪表面變黑，降低冰雪的反照率。這些都有可能加大全球溫室效應(yīng)。

火災(zāi)是大氣痕量氣體和氣溶膠的重要來源，火災(zāi)的發(fā)生會增加大氣中的二氧化碳，其中，森林砍伐和熱帶泥炭地火災(zāi)是火災(zāi)釋放溫室氣體的主力，全球火災(zāi)平均每年排放的二氧化碳總量約為70億噸?；乜催^去的一年不難發(fā)現(xiàn)，2019年顯然是個(gè)火災(zāi)頻繁的年份，二氧化碳的排放量比2018年多了1/4左右。

值得注意的是，野火燃燒還可能將黑碳?xì)馊苣z噴射到平流層，從而影響到臭氧層和更大范圍的氣候。最近的一項(xiàng)研究就監(jiān)測到2017年8月在加拿大西部不列顛哥倫比亞省的山火形成的煙塵顆粒的演變情況：當(dāng)月，這一區(qū)域火災(zāi)頻發(fā)，僅8月3日當(dāng)天就記錄到446處火災(zāi)，其中威力強(qiáng)大的山火可以形成火風(fēng)暴，產(chǎn)生高大的火積云，像巨大的煙囪一樣將燃燒產(chǎn)生的黑煙噴射到平流層中。

平流層由于沒有明顯的垂直運(yùn)動，空氣以水平運(yùn)動為主，因此，進(jìn)入平流層的黑煙可以持續(xù)存在較長時(shí)間。高靈敏度的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)顯示，這些煙羽在平流層的持續(xù)停留時(shí)間可長達(dá)8個(gè)月之久。煙塵的主要成分為有機(jī)碳（organic carbon，OC）以及黑碳（black carbon，BC），其中，黑碳對幾乎所有光譜段的太陽輻射都有吸收作用，在吸收太陽輻射加熱大氣后，黑碳周圍空氣會因受熱而上升，從而將低層臭氧濃度低、水汽含量高的空氣輸送到平流層。

平流層大氣的動力穩(wěn)定性條件和水平環(huán)流，可以將局地的影響放大為區(qū)域性甚至全球性影響，并延長進(jìn)入平流層的氣溶膠的影響時(shí)間，使得平流層在氣候變化中充當(dāng)了“放大器”的作用。

未來會怎樣

未來，對全球火災(zāi)變化趨勢的評估，依賴于對于“火災(zāi)天氣”的估算。所謂“火災(zāi)天氣”，是指由于高溫、低濕、低降雨量和經(jīng)常性大風(fēng)的綜合作用而導(dǎo)致可能發(fā)生火災(zāi)的時(shí)期。受全球變暖的影響，全球氣溫加速上升，熱浪和干旱將更為頻繁，使得有利于“火災(zāi)天氣”的炎熱和干燥條件因此而增加，山火發(fā)生的可能性也將增大。

鑒于澳大利亞前一段時(shí)期林火的肆虐，科學(xué)家緊急評估了氣候變化對山火的影響。2020年1月14日，英國帝國理工學(xué)院發(fā)布了一項(xiàng)名為《氣候變化增加了山火的危險(xiǎn)》（Climate Change Increases the Risk of Wildfires）的評估報(bào)告，這項(xiàng)研究綜合評估了自2013年以來發(fā)表的57份相關(guān)論文。該報(bào)告指出，全球變暖與“火災(zāi)天氣”的頻率或嚴(yán)重程度的上升之間存在關(guān)聯(lián)，氣候變化讓許多地方形成了更易發(fā)生林火的天氣條件，增大了這種災(zāi)害發(fā)生的可能性。不斷上升的全球氣溫、更頻繁的熱浪侵襲以及部分地區(qū)的干旱狀況，都更容易形成干燥、炎熱的“火災(zāi)天氣”，增加林火出現(xiàn)的概率。

報(bào)告指出，地球上大約25%的植被覆蓋區(qū)域的“火災(zāi)天氣”季節(jié)都有延長現(xiàn)象，這導(dǎo)致全球“火災(zāi)天氣”季節(jié)的平均持續(xù)時(shí)間增加了約20%。換句話說，氣候變化提升了林火災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，因而，各國的土地使用規(guī)劃應(yīng)該把此類風(fēng)險(xiǎn)考慮進(jìn)去。

然而，現(xiàn)實(shí)比我們預(yù)想的更為棘手—降雨量及其季節(jié)性的變化使得“火災(zāi)天氣”的趨勢變得更為復(fù)雜化，這一趨勢在全世界并不一致。根據(jù)《全球野火、碳排放和氣候變化》（2013）的評估，包括東南亞和非洲熱帶雨林在內(nèi)的熱帶地區(qū)，由于未來降水的增加，火災(zāi)發(fā)生的頻率可能會降低。不過，在世界其他大部分地區(qū)，山火的發(fā)生頻率將至少增加50%～300%。