物理科技生物学-PHYICA

气候变井上玛雅化和灭火

地球 2022-09-29 00:00:18

作者哈里森·塔索夫,加州大学圣巴巴拉分校 信用:CC0公共领域 2020年席卷美国西部的前所未有的致命大火证明了该地区野火的数量、规模和严重性不断增加

虽然科学家预测气候危机将加剧这种情况,但仍有许多关于其成因的讨论

考虑到这一点,包括加州大学圣巴巴拉分校在内的五所西方大学的科学家们调查了人类活动引起的气候变化的影响,以及一个多世纪以来的灭火行动,这场灭火行动使得茂密的森林即将被烧毁

他们发表在《环境研究快报》杂志上的研究证实了这两个因素在引发野火方面的重要性,但揭示了它们的影响是不同的,甚至在美国西部的同一地区也是如此

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“我们想知道气候变化和灭火是如何以不同的方式影响火情的,”合著者内奥米·塔格说,她是UCSB布伦环境科学与管理学院的生态水文学和生态信息学教授

由内华达大学助理教授艾琳·哈南领导的科学家们整合了三种研究方法来解决这些问题

他们利用遥感数据来描述过去火灾的特征

他们利用气候模型来确定气候变化在当地气象模式中扮演的角色,包括温度、降雨量和湿度

他们使用地球系统模型来模拟气候、水、植被和野火在空间和时间上的相互作用

科学家们利用了由国家科学基金会资助的名为“火地球”的倡议和起源于加州大学圣巴巴拉分校塔格团队实验室的分水岭模型“火系统”开发的气候记录

另一项国家科学基金会计划的资助使塔格的实验室能够将代表气候对火灾、水文和植被生长影响的模型的进展纳入其中

作者将这些技术应用于在爱达荷岩基和中央落基山脉的两个混合针叶林流域的复杂地形上收集的数据

结果很清楚,但远非简单明了

“在一些地方,我们发现气候变化增加了火灾活动,”领导SERI火灾倡议的塔格说,“但令人惊讶的是,在其他地方,气候变化实际上减少了火灾活动

" 研究小组发现,气候变化增加了燃烧的可能性,导致在更潮湿的地区发生更大、更频繁的火灾,而在更干旱的地区则相反

在土壤湿度中等的地区,气候变化和灭火的影响因当地易燃性和燃料装载之间的权衡而异

科学家们感到惊讶的是,在某些条件下,气候变化可能会降低火灾的严重程度,但塔格给出了一个解释

“气候变化会减少燃料的增长和发展,”她说,“尤其是在更干旱的地区。”

" 这些对于我们理解和管理野火的努力至关重要

“这篇论文提出了第一个可操作管理规模的野火归因研究,”第一作者艾琳·哈南说,“并表明即使在单个流域内,当地对气候变化和灭火的反应也是高度可变的

" “这项研究实际上是第一次直接比较气候变化和灭火的独立影响,这只能用动态模型来做,”加州大学默塞德分校的助理教授克里斯托·科尔登补充说,他领导了“火地球倡议”

“我们实际上很惊讶气候变化信号如此清晰;这有点罕见

尽管我们的研究仅限于爱达荷州,但我们模拟的森林类型和气候在整个美国西部都能找到

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,所以它们是许多其他流域的很好的类似物

" 除了阐明主要野火因素的作用,这项研究还提升了方法论

塔格说:“这篇论文通过观察流域内部,理清影响未来几十年火情演变的诸多因素,推动了火灾建模和预测的发展。”

虽然气候变化仍然是一个主要因素——增加全球大规模野火的频率和强度——但在许多地区,过去的灭火努力仍然发挥着重要作用

在经过几十年的灭火后,燃料负荷显著增加的地区,降低森林密度通常是一种受欢迎的方法

然而,密度的降低有时会产生意想不到的后果,正如塔格和她的同事在最近发表在《森林和全球变化前沿》杂志上的一篇论文中所详述的那样

在某些条件下,这种做法会促进植被生长,从而导致植物更多地使用水,并可能增加火灾风险

由于燃料管理通常在精细尺度上进行,因此需要空间显式模型来预测在气候变化带来的不断变化的条件下,流域内的不同区域将如何响应灭火或燃料处理

“我们的结果告诉我们,一个放之四海而皆准的燃料处理和火灾管理方法不太可能奏效,”塔格说

“关于什么导致火灾活动,以及有什么好的治疗方案的争论,必须始终考虑到你在哪里

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