什么是“北極火災”，火災又是怎樣形成的，對地球的影響有多大
前言
盡管我們傾向于將北極變暖與冰川消失和海平面上升等問題聯系起來，但以北極熊和冰冷海洋為特征的領土實際上正面臨著另一個驚人的威脅：野火。
北極大火每年都在創造新的記錄。隨著溫度持續上升，它們變得更大、更快，并且變得更頻繁。
僻靜、干燥的條件使獨特的景觀更容易受到影響，而儲存在其廣闊的泥炭地生態系統中的碳在燃燒時會釋放大量的二氧化碳。
早在 2013 年，北極的森林火災就超過了過去 10,000 年來野火限制的模式、頻率和強度。
2016 年發表在《生態學》雜志上的一項研究預測。到 2100 年，北方森林和北極苔原的火災將增加四倍。
鑒于這些地區占全球陸地面積的 33%，并儲存了全球約一半的碳，因此，北極大火的后果遠遠超出了極地地區以上的區域。
是什么導致了北極的野火？
火災是野生生態系統的自然組成部分，包括北極。例如，阿拉斯加的黑白云杉依靠地面火來打開球果并暴露苗床。
偶爾發生的野火也會清除森林地面上枯死的樹木或相互競爭的植被，將養分分解到土壤中，讓新植物得以生長。
然而，當這種自然火災循環加速或改變時，火災會造成更嚴重的生態問題。
北極火災特別危險，因為該地區泥炭——分解的有機物（在這種情況下，是耐寒的苔蘚）——在土壤下發現。
當凍結的泥炭地融化并干涸時，剩下的東西非常易燃，有可能被一個簡單的火花或雷擊點燃。泥炭地不僅對保護全球生物多樣性至關重要，而且它們儲存的碳比世界上所有其他植被類型的總和還多。
美國西部的野火主要通過燃燒樹木和灌木而不是土壤中的有機物釋放碳，而北極厚重的泥炭地則是這三者的結合。
戈達德太空飛行中心的北極火研究員亞迪絲在接受美國國家航空航天局采訪時解釋了這一現象，
“北極和北方地區的土壤非常厚，含有大量有機物質——因為土壤被凍結或溫度受限以及營養不良，它的內容物不會分解太多。當你在上面燃燒土壤時，它就像如果你有一個冷卻器，你打開蓋子：下面的永久凍土融化，你讓土壤分解和腐爛，所以你會向大氣中釋放更多的碳?！?br/>
北極野火可能不會摧毀太多財產，但這并不意味著它們沒有造成任何損失。“我有時會聽到北極那里沒有那么多人，所以我們為什么不能讓它燃燒，這有什么關系呢？”
霍伊繼續說道。“但在北極發生的事情并不會留在北極——那里發生的變化與全球都有聯系?！?/strong>
除了直接向大氣中排放碳外，北極大火還有助于解凍永久凍土層，這可能導致分解增加，使這些地區發生火災的風險更大。
燃燒到地下深處的大火會釋放出儲存在北方森林土壤中的世代相傳的碳。大氣中更多的碳會導致更多的變暖，從而導致更多的火災；這是一個惡性循環。
在2014年發生破紀錄的火災后，來自加拿大和美國的一組研究人員從加拿大西北地區周圍的 200 個野火地點收集了土壤。
研究小組發現，潮濕地區的森林和樹齡超過 70 年的森林在地下含有一層厚厚的有機物，受到更古老的“遺留碳”的保護。
碳在土壤中的深度如此之深，以至于在之前的任何火循環中都沒有被燃燒過。
雖然北方森林以前被認為是“碳匯”，吸收的碳多于它們排放的碳，但這些地區發生更大、更頻繁的火災可能會扭轉這一局面。
西伯利亞大火
由于 2019 年 7 月是地球有記錄以來最熱的月份，因此該月還會產生一些歷史上最嚴重的野火是有道理的。
2019 年夏季，格陵蘭島、阿拉斯加和西伯利亞的北極圈發生了 100 多起廣泛而強烈的野火。當科學家證實 6 月份排放了超過 50 兆噸的二氧化碳，相當于瑞典國家全年的排放量時，北極大火成為頭條新聞。
然而，2020 年，北極大火在 1 月 1 日至 8 月 31 日期間釋放了 244 兆噸二氧化碳，比 2019 年多 35%。煙霧覆蓋的面積超過加拿大的三分之一。
2020 年的北極大火大部分發生在西伯利亞，俄羅斯野火遠程監測系統評估了該國最東部兩個地區的 18,591 起獨立火災。
西伯利亞的 2020 年野火季節提前開始——可能是因為僵尸大火在地下耐心等待。總共燒毀了 1400 萬公頃土地，其中大部分位于地面通常全年凍結的永久凍土帶。
什么是僵尸火？
僵尸大火在整個冬天都在地下悶燒，一旦春天的雪融化就會重新出現。它們可以在地表下逗留數月甚至數年。
氣溫升高會導致這些火災，有時會出現在與起源地完全不同的位置。陰燃燃燒是多孔燃料的緩慢、低溫、無焰燃燒 , 和最持久的燃燒現象類型。它由氧氣直接攻擊固體燃料表面時釋放的熱量維持。
它不同于高溫均勻有焰燃燒，但在具有炭化傾向的固體燃料中尤為常見。許多材料可以承受悶火，包括聚氨酯泡沫或纖維素等合成燃料隔熱材料和天然燃料，如煤或富含死有機物質的土壤，如泥炭。
泥炭地由部分腐爛的植被自然堆積而成，是受陰火影響最嚴重的生態系統，無論是在頻率上還是在規模上。泥炭形成了超過 1 萬年、深度達數十米的有機碳土壤層。
它們是最大的陸地碳儲量和廣泛的野生動物棲息地的重要生態系統，支持生物多樣性和水文完整性。
由于天然燃料的大量積累，陰燃泥炭火一旦被點燃，就會燃燒很長時間（例如，數月和數年），盡管有大雨、天氣變化或消防嘗試。
這些是地球上最大的火災和溫室氣體的主要來源。泥炭火災在世界范圍內的熱帶、溫帶和寒帶地區（例如印度尼西亞、加拿大、佛羅里達、不列顛群島和西伯利亞）以一定頻率發生。
1997年東南亞極端霧霾事件期間，泥炭火災排放的溫室氣體相當于當年全球人為排放量的13-40%。最近的數據估計，泥炭火災的平均排放量大約相當于人為排放量的 15%。
此外，大氣中土壤中古老碳的釋放以及泥炭點火對更高溫度和更干燥條件的敏感性創造了氣候變化的正反饋機制。
對于大多數陰燃火災和在典型條件下，有兩種機制控制蔓延速度：氧氣供應和熱損失。
在微觀尺度上，陰燃發生在固體燃料的表面，在宏觀尺度上，它是一種影響整個多孔燃料床的整體現象。
通過在孔隙表面發生反應，如果氧氣可以從自由表面（例如，開放大氣、裂縫或通道）傳輸，則火可以深入燃料床。
大多數泥炭火災都是在燃料床的頂面上引發的。然后大火橫向和深入蔓延，以向前陰燃為主。直接供應大氣中的氧氣會增強橫向傳播，因此其傳播速度明顯快于深度傳播。
它會導致橢圓體或平底鍋的一般形狀出現空隙。當最上層暴露在風中時，燃燒會因熱量損失而熄滅，在最上層留下一層薄薄的燒焦材料，而陰燃則在其下方繼續進行。
隨著火勢蔓延得更深，一層灰燼也會堆積起來。經常在現場觀察到的這兩層像隔熱體一樣支持下方的反應前沿。
如果北極繼續燃燒會發生什么？
隨著大火的蔓延，它們以黑碳或煙灰的形式將細顆粒物排放到空氣中，這對人類和對氣候的危害一樣大。
煙灰沉積在雪和冰上的地方會降低該地區的“反照率”（反射率水平），導致更快地吸收陽光或熱量并加劇變暖。對于人類和動物來說，吸入炭黑會導致健康問題。
根據 2020 年大氣局的一項研究，北極野火主要發生在北方森林（也稱為針葉林生物群落，世界上最大的陸地生物群落）。
通過研究 1979 年至 2019 年期間氣溫和野火燃料可用性的趨勢，他們發現條件越來越有利于火災的生長、強度和頻率。
野火產生的黑碳或煙灰可以傳播長達 4,000 公里（接近 2,500 英里）或更遠，而燃燒會消除土壤提供的隔熱層并加速永久凍土層融化。
快速解凍會導致更多的局部問題，如洪水和海平面上升，但也會影響土地的整體生物組成。北極是各種動植物的家園，其中許多已瀕臨滅絕，它們已經適應了在低溫和冰雪微妙平衡的生態系統中生活。
在一場大火之后的幾十年里，駝鹿更有可能改變它們的遷徙模式，以養活重新長出的年輕植被。
另一方面，北美馴鹿依賴于生長緩慢的地表地衣，這些地衣在一場嚴重的野火過后需要更長的時間才能積累起來。獵物物種年度范圍的最小變化可能會擾亂其他動物和依賴它們生存的人。
《自然》雜志 2018 年的一項研究發現，北極溫度升高正在支持新的植物生命物種，雖然這聽起來可能不是一件壞事，但這意味著發展的加速可能不會落后太遠。
隨著世界不同地區變得不那么好客，而其他地區變得越來越好客，北極苔原的氣候變化影響可能會導致大規模的難民危機。
我們可以做什么？
北極的消防工作面臨著一些非常獨特的挑戰。北極幅員遼闊，人煙稀少，因此大火通常需要更長的時間才能撲滅。
此外，野生北極地區缺乏基礎設施意味著消防資金更傾向于用于生命和財產面臨更大風險的其他地方。寒冷的環境和偏遠的地區也使人們很難進入發生火災的地區。
由于阻止這些火災蔓延似乎是治標不治本，看來我們能做的最重要的事情就是從源頭上緩解整體氣候危機。
在介紹氣候變化中的海洋和冰凍圈特別報告 (核心結論)，世界自然基金會 北極項目主任 皮特·溫莎博士表示，極地地區發生的負面變化并非沒有希望：
“我們仍然可以拯救部分冰凍圈——世界上被冰雪覆蓋的地方——但我們必須現在就采取行動。北極國家需要表現出強有力的領導作用，并推進他們從這場大流行病中實現綠色復蘇的計劃，以確保我們能夠實現《巴黎協定》將升溫 1.5°C 的目標。世界嚴重依賴健康的極地地區。擁有 400 萬人口和生態系統的北極需要我們的幫助來適應和建立適應力，以應對當今的現實和未來的變化”作者觀點
水火無情，不管在什么時候，都要注意防火。近幾年來，不管是水災還是火災，都發生的很平凡，水災屬于天災，我們沒有辦法去阻止，但是在火災面前，我們都要謹慎謹慎再謹慎。
參考文獻
《泥炭地與氣候變化》
《野火中泥炭的陰燃燃燒》
《植物功能性狀在變暖的苔原生物群落中發生變化》
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