气候变化引发的野火风险潜伏在黑暗中

夜间气温上升阻碍了传统的消防方法

2019年11月1日,在加利福尼亚州索米斯附近的玛丽亚大火中,消防员发射信号枪以点燃逆火。大火在第一晚就蔓延至8000英亩。

随着破纪录的野火继续在西方肆虐,消防员们正面临着一个新的挑战,这个挑战在黑暗的掩护下悄然而至:夜间气温上升。

在吸收热量的温室气体在大气中不断积累的同时,白天和夜晚都在变暖,但科学家表示,夜间增幅正在超过白天。内华达州里诺市西部地区气候中心主任蒂姆·布朗说,自2000年以来,加利福尼亚州白天的最高气温比过去125年的平均气温高出约1.8华氏度,而夜间的最低气温则高出约2.6华氏度。“这是一个显着的差异,对野火和与之对抗的人们可能产生严重的后果,”他说。

传统上,消防队员们在夜间挥舞着铲子和链锯来建造防火带,即清除易燃植被的土地带。然而,曾经在日落后可靠地减弱的火焰现在仍然异常活跃和具有攻击性。例如,在加利福尼亚州东北部仍在燃烧的319,000英亩的北部复合大火中,一场在8月份的夜晚向一个农村社区推进的大火在接近午夜时有所减弱。但是三个小时后,树木突然燃起大火——“这里一处,那里一小群,树冠火在午夜时分爆发。我们不习惯看到这种情况,”加利福尼亚州林业和消防部门的森林学家和火灾行为分析师乔纳森·庞伯恩说。


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气候变化、森林管理和一个世纪的密集灭火行动都在导致西方的野火,这些野火已经烧毁了近乎马萨诸塞州大小的地区,并在今年导致加利福尼亚州、俄勒冈州、科罗拉多州和华盛顿州的数十人丧生。科罗拉多州历史上第二大火灾,192,560英亩的东部麻烦大火在周一平静了下来,这要归功于两英尺的新雪,这阻碍了消防员的进入。在加利福尼亚州,太平洋天然气和电力公司在周日因大风(风速高达每小时106英里)引发火灾而采取预防措施关闭电源后,有361,000名用户断电。庞伯恩和其他专家表示,大部分未被重视的夜间气温升高正在加剧西部大部分火灾的火焰,因为这增加了枯死的树木、落叶和其他森林燃料准备燃烧的小时数。

西方夏季的白天通常温暖干燥,这使得燃料干燥并剧烈燃烧。但是随着夜间温度降低,湿度会增加。枯死的树木和其他材料会吸收这些水分以平衡其水分含量并保持与大气的平衡,从而使其更难燃烧。消防员们已将他们的灭火策略建立在此循环的基础上,在夜间更猛烈地扑灭火焰,以赶在白天的干燥之前。他们使用头灯,清除森林中宽阔通道的树木和灌木丛。他们有时还会在前进的火焰前设置小的、受控的火灾,以在情况不那么不稳定且火焰更容易管理时消耗燃料。

然而,近年来,野火一直在挫败这些策略。拥有24年经验的普卢马斯国家森林消防员瑞安·鲍尔看到,加利福尼亚州东北部的克莱蒙特大火在一个八月的早晨爆发,“蔓延并环绕,在所有控制线路上产生了新的蔓延,”他说。火焰在通常会增长和蔓延的午后热浪来临的几个小时前就冲下了峡谷。“当你在晚上没有降温或湿度恢复时,”鲍尔说,“它只会让燃料整夜干燥。”

科学家们通过指向被称为边界层的大气部分来解释夜晚热量的增加,该边界层位于地面上方。该层在白天随着温度升高而膨胀(因为较热的空气会膨胀),并在夜间随着温度降低而收缩。根据挪威南森环境与遥感中心的科学家理查德·戴维及其同事2016年在《国际气候学杂志》上发表的一项研究,二氧化碳和其他温室气体在大气中捕获的每一点额外热量,较浅的夜间层将比较深的白天层升温更快

埃克塞特大学的科学家研究了1983年至2017年间的全球气温,发现白天和夜间变暖之间平均差异接近0.5华氏度。在加利福尼亚州,布朗的分析发现,自1900年以来,夜间最低气温每十年上升约0.3华氏度。然而,自2000年以来,这一趋势已加速至每十年0.7华氏度。美国国家海洋和大气管理局的气候科学家德克·阿恩特说,这是全球变暖的一个症状。

这种变化也以更直接的方式冲击着人类社区。公共健康后果不仅限于野火的烟雾和危险,因为低收入和老年人对在凉爽的夜晚从炎热的一天中恢复能力下降更为敏感。温暖的夜晚也意味着更多的人在更高的水平上运行空调的时间更长,从而消耗更多的能量。“81[华氏度]的夜间低温不如106的下午高温那么性感,”阿恩特说。“但它会以系统的方式影响我们经济和人民的健康。”

鲍尔说,消防员确实有一些调整战术以适应更温暖夜晚的选择——但这些选择是有限的。例如,今年在与强烈火灾作斗争的许多人将他们的攻击重点放在前进的火焰的侧面而不是更具攻击性的正面。尽管如此,庞伯恩指出,失控的火灾将继续受到风和降水变化以及白天和夜晚较高温度的影响而加剧。“除非我们学会在这种不断变化的气候情景中与火共存,”他说,“否则这将是我们的新常态。”

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