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野火如何开始、迅速蔓延并冲击社区:科学解读

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Burnout ops by McCall Smokejumpers on NE flank of fire
图片: Mike McMillan/USFS · Public domain · Wikimedia Commons

要点

根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和美国航空航天局(NASA)的信息,野火在热量、燃料和氧气结合时点燃,但炎热、干燥和大风天气决定了它们的增长速度和燃烧的余烬传播的距离。气候变化延长了火灾季节,并使加拿大2026年大火背后的极端火灾天气比以前更可能发生,而大多数被摧毁的房屋是由漂移的余烬引发的,而不是直接的火焰前沿。

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火灾三角形:点燃所需的条件

根据美国国家海洋和大气管理局的卫星数据办公室NESDIS,每场野火都需要三样东西同时存在:火花、氧气和燃料。常见的火花包括闪电、篝火中的余烬、被太阳加热的碎片和人为错误,美国国家海洋和大气管理局指出美国大多数野火是由人类而不是自然引起的。如果火花落在有干草、灌木或树木存在且有氧气的地方,火灾就会蔓延。

美国国家海洋和大气管理局火灾天气预报员Nick Nauslar在一次机构采访中表示,闪电是最主要的自然点火源。强风也可能击倒电力线,产生火花,即使没有风暴也能点燃附近的干燥植被。

为什么火灾传播得这么快

一旦燃烧起来,火灾行为在很大程度上取决于天气。Nauslar解释说,炎热、干燥和大风的条件加速了火灾蔓延,因为更高的温度和更低的湿度使植被更易燃烧,而风同时做三件事:它为火焰提供氧气,预热火灾前方的燃料,并将燃烧的余烬向前推进,在主火线之外引发新的点火。美国国家海洋和大气管理局将这种组合——强风、低相对湿度、不稳定的空气和雷暴活动——定义为"火灾天气",预报员将其评级为升高、严重或极其严重,以指导灭火决策。

美国国家海洋和大气管理局还指出,非常大的火灾可以产生自己的极端天气,包括热对流层积雨云——由火灾自身热量产生的雷暴——以及能产生超过140英里/小时风速的旋转火旋涡。

美国国家海洋和大气管理局的NESDIS办公室补充说,过度生长的森林和茂密的植被为火灾提供了更多失控的燃料,干旱、风和极端高温结合在一起可以使火灾"更大、更快、更危险"。

气候变化的联系

美国航空航天局地球科学部门将几个变暖驱动的变化与火灾活动增加联系起来:更炎热的天气、更早的融雪、更暖和的夜间温度和减少的夏季降雨。美国航空航天局表示,特别是在较暖的夜晚,火灾能够在黑暗后继续燃烧,而不是平静下来。在美国西部、墨西哥、巴西和东非的部分地区,火灾季节现在比35年前长了一个多月,美国航空航天局的卫星记录显示在一个21年的研究期内,全球极端野火活动增加了一倍多。

同一美国航空航天局分析发现,2001年至2023年间,全球森林火灾碳排放增加了60%,仅加拿大2023年火灾季节就释放了大约6.4亿公吨的碳。美国航空航天局表示,人为气候变化是美国西部"火灾天气增加的主要原因"。

加拿大2026年:一个归因案例研究

伦敦帝国学院的世界天气归因(WWA)倡议分析了加拿大2026年野火背后的极端火灾天气,该野火烧毁了300多万公顷——其中94%的面积在6月下旬至7月下旬的五周内——并引发了4级国家准备响应。该研究发现,气候变化使这些条件比前工业气候时代更可能发生,频率也远高于前工业时代。

世界天气归因:2026年火灾天气的可能性增加了多少?
地区/指标可能性增加程度新的重现周期
西北地区(7天火灾危险指数)约5倍更可能大约每2年一次,从约50年下降
安大略省(7天指数)约3.5倍更可能—
安大略省(30天指数)约8倍更可能大约每6年一次

世界天气归因也发现,美国中西部和东北部超过1.2亿人因加拿大漂流烟雾而被纳入空气质量警报,警告范围远达明尼苏达州和新罕布什尔州。

加拿大的极端火灾季节已经来临并将持续下去。

— 世界天气归因分析,2026年

野火如何影响社区

美国疾病控制和预防中心表示,野火烟雾——燃烧的植被和建筑物产生的气体和细颗粒混合物——可能会导致包括咳嗽、哮喘、哮喘加重、眼睛和喉咙刺激、头痛和胸部不适等即时症状。美国疾病控制和预防中心表示烟雾"可以到达远离火灾烧毁地点的地方",因此即使在火灾直接影响区域之外,采取保护措施也很重要。根据该机构,患有哮喘、慢性阻塞性肺病、糖尿病、肾脏或心脏病的人、孕妇和儿童面临更高的风险。

除了烟雾,世界天气归因对加拿大的分析表示,原住民社区在野火易发区域的代表性过高,偏远地点和有限的运输路线使疏散更加困难;该分析表示,反复流离失所可能会破坏获取狩猎场、传统食物和文化实践的机会。报告还表示,随着野火变得更加频繁、更大和更强烈,燃料减少措施变得不那么有效,火灾也更难控制。

在实际情况中,大多数被摧毁的建筑物不是由与主火线的直接接触而点燃的。华盛顿州自然资源部表示,如果清除了周围的灌木并创造了防御性空间,高达80%的野地火灾中失去的房屋本可以被拯救。

防备措施是什么样的

常见问题

野火开始需要什么三样东西?
美国国家海洋和大气管理局表示,每场野火都需要火花、氧气和燃料,如干草、灌木或树木;美国大多数野火是由人类活动引起的,闪电是最主要的自然原因。
为什么野火在某些天气条件下传播更快?
美国国家海洋和大气管理局预报员Nick Nauslar解释说,炎热、干燥和大风的条件干燥并预热植被,同时风也为火焰提供氧气,并将余烬推向火线前方,加速其蔓延。
气候变化在多大程度上增加了加拿大的野火风险?
世界天气归因研究发现,与前工业气候相比,加拿大2026年野火背后的极端火灾天气条件在西北地区约5倍更可能发生,在安大略省约3.5至8倍更可能发生。
谁最容易受到野火烟雾的影响?
疾病控制和预防中心列举患有哮喘、慢性阻塞性肺病、糖尿病、肾脏或心脏病的人、孕妇和儿童面临来自野火烟雾暴露的更高风险,烟雾可以远离火灾本身传播。
什么可以降低房屋在野火中被烧毁的几率?
华盛顿州自然资源部表示,清除灌木并在建筑物周围创造防御性空间本可以拯救高达80%在野地火灾中失去的房屋。

来源

  1. NOAA NESDIS — How Do Wildfires Spread?
  2. NOAA — Ask the scientist: How can the weather spark and spread wildfires?
  3. NASA Science — Wildfires and Climate Change
  4. World Weather Attribution — Climate change means extreme fire seasons in Canada are here to stay
  5. CDC — How Wildfire Smoke Affects Your Body
  6. Washington State DNR — Defensible Space: Prepare Your Home

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