林火追兇

杜　若

常言道：“水火無情?！贝笥辍⒈┯耆菀滓l(fā)洪水，長期干旱則易引起火災(zāi)。

聯(lián)合國將大面積森林火災(zāi)作為世界上八大自然災(zāi)害之一。目前，全世界平均每年發(fā)生森林火災(zāi)22萬次，受災(zāi)面積約1000萬公頃，占森林總面積的1‰。

火!火!!火!!!

今年年初，最為人所關(guān)注的恐怕是澳大利亞維多利亞州的山火了。這場(chǎng)于2月7日發(fā)生的嚴(yán)重山火，導(dǎo)致170多人死亡，森林受害面積超過35萬公頃。這場(chǎng)火災(zāi)也是澳大利亞歷史上最慘烈的林火。

在我國，森林火災(zāi)也呈多發(fā)趨勢(shì)。

其實(shí)，這幾年全球不少地區(qū)的森林火災(zāi)都有增多趨勢(shì)，比如，2007年8月，大火燒遍半個(gè)希臘，肆虐的大火甚至撲向了位于伯羅奔尼撒半島西部的希臘奧林匹亞遺址一北京奧運(yùn)火種采集地。

2008年11月13日，一場(chǎng)大火突然從美國加利福尼亞州洛杉磯西北的蒙特塞托燃起，隨后便一發(fā)不可收拾。許多演藝界名人的豪宅在大火中變成廢墟。之后，在洛杉磯以北、以東的很多地區(qū)也都發(fā)生山火，頻發(fā)的山火令加州消防部門焦頭爛額。

這此起彼伏的林火究竟是什么原因所致，專家認(rèn)為，除了局部地區(qū)高溫少雨的氣候條件、火源管理難度大、人們防火意識(shí)薄弱等原因外，林火的發(fā)生還有一個(gè)人們不曾覺察的“幫兇”——全球氣候變暖。

氣象與林火關(guān)系密切

森林火災(zāi)的發(fā)生、蔓延、撲救在很大程度上受氣象條件制約和影響。具體說就是林火發(fā)生的季節(jié)、時(shí)段，林火的強(qiáng)度和蔓延的快慢，都與氣象要素的變化、天氣的變化、氣候的異常變化密切相關(guān)。表示大氣狀態(tài)的物理現(xiàn)象和物理量，通稱為氣象要素。這些氣象要素都是從觀測(cè)中直接獲得的，包括氣溫、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速等。天氣通常是指某個(gè)地區(qū)短時(shí)間(幾小時(shí)到幾天)的氣象要素的綜合表現(xiàn)，也就是我們能夠看到和感受到的陰、晴、冷、暖、干、濕等大氣現(xiàn)象。

一個(gè)地區(qū)的氣候狀況是指在一段較長的時(shí)間內(nèi)(如季、年或更長的時(shí)間尺度上)，所表現(xiàn)出來的冷、暖、干、濕等氣候要素的趨勢(shì)和特點(diǎn)。它與天氣狀況既有區(qū)別又有聯(lián)系。天氣代表一個(gè)較短時(shí)間內(nèi)的變化，一般具有多變性。氣候代表一個(gè)較長時(shí)間內(nèi)，的變化特征，一般比較穩(wěn)定。

事實(shí)上，大面積森林火災(zāi)，特別是特大森林火災(zāi)的發(fā)生，絕不是偶然的，從氣候角度來考察，它都有一個(gè)孕育的過程。森林火災(zāi)的發(fā)生往往具有明顯的日變化和地域性、季節(jié)性的特點(diǎn)，并且隨著氣候條件的準(zhǔn)周期變化(氣候變化主要表征大氣各種時(shí)間、長度的冷與暖或干與濕變化。冷、暖、干、濕相互交替組成了不同的變化周期。但這些周期是不嚴(yán)格的，而且不同周期的長度可以相差很大。因而氣候變化是種復(fù)雜的準(zhǔn)周期變化)，森林火災(zāi)的多發(fā)年和少發(fā)年也有準(zhǔn)周期的振動(dòng)。

氣象要素與森林火災(zāi)的關(guān)系，則比較復(fù)雜。

與林火發(fā)生呈正相關(guān)的氣象要素包括氣溫、連旱日數(shù)。

通常情況下，氣溫越高，水分越易蒸發(fā)，森林中的枯枝落葉和細(xì)小可燃物會(huì)越干燥，越容易被點(diǎn)燃，火險(xiǎn)等級(jí)就越高。所謂連旱日數(shù)是指林區(qū)連續(xù)無降水日數(shù)，或降水量低于某一臨界值的最長連續(xù)日數(shù)。連旱日數(shù)越多，林內(nèi)地被物就越干燥，火險(xiǎn)程度也就越高。

在森林可燃物干燥易燃的情況下，風(fēng)向和風(fēng)速是制約林火蔓延速度、林火強(qiáng)度和火災(zāi)面積的決定性因素。不管從什么方向吹來的風(fēng)，都能對(duì)林火起補(bǔ)充氧氣助燃和使灼熱的空氣向前移動(dòng)的作用。

抑制林火發(fā)生的因素包括降水量和降水日數(shù)、空氣濕度以及地被物的含水率。一般情況下，降水量越大或連續(xù)降水日數(shù)越多，林火越不易發(fā)生?？諝鉂穸仍酱螅挚扇嘉锏暮吭礁?，森林火險(xiǎn)等級(jí)越低，林火越不易發(fā)生。森林地被物的含水率，特別是細(xì)小可燃物含水率的高低與森林火險(xiǎn)等級(jí)的關(guān)系十分密切，地被物含水率越高，森林火險(xiǎn)等級(jí)越低。

暖干化加重林火發(fā)生

對(duì)某區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)而言，林火動(dòng)態(tài)是氣候、植被和人類活動(dòng)長期相互作用的結(jié)果。

雖然隨著人口數(shù)量的不斷增加，人類活動(dòng)對(duì)林火動(dòng)態(tài)的影響日益增強(qiáng)，但長期的林火歷史研究表明，氣候仍然是林火動(dòng)態(tài)變化的主導(dǎo)因素。

通過對(duì)林火的歷史進(jìn)行研究，人們發(fā)現(xiàn)，過去幾千年來高林火頻率都出現(xiàn)在某一地區(qū)氣溫高、降水少的暖干時(shí)期，氣候冷濕時(shí)期的林火發(fā)生頻率則很低。研究表明，當(dāng)前以變暖為主要特征的氣候變化對(duì)林火動(dòng)態(tài)已產(chǎn)生重要影響，全球大部分地區(qū)林火發(fā)生頻率和林火強(qiáng)度增加。在未來預(yù)期更暖的氣候條件下，林火狀況將會(huì)更加嚴(yán)峻。因?yàn)楹芏嗟貐^(qū)出現(xiàn)暖干化趨勢(shì)，而在氣候暖干時(shí)期，林火發(fā)生頻率較高。

總的來看，氣候變化引起的氣溫升高、干旱期延長、空氣濕度下降會(huì)導(dǎo)致火險(xiǎn)期提前到來和火險(xiǎn)期延長、林火發(fā)生頻率和被火燒過的面積增加以及林火強(qiáng)度增強(qiáng)。

研究顯示，自20世紀(jì)80年代中期開始，美國西部春季雪融時(shí)間提前，這使得當(dāng)?shù)卮杭净痣U(xiǎn)期提前到來，再加上夏季高溫干旱期延長，導(dǎo)致美國西部火險(xiǎn)期延長，并最終引起美國西部林火發(fā)生頻率增加了近3倍，被火燒過的面積猛增5.5倍。同樣的情況也發(fā)生在我國的大興安嶺林區(qū)。近些年來，林區(qū)暖干化趨勢(shì)明顯，特別是頻繁出現(xiàn)的夏季持續(xù)高溫干旱，使本來很少有林火發(fā)生的夏季林火頻發(fā)，林火數(shù)量和被火燒過的面積都呈增加趨勢(shì)。

在全球氣候變暖背景下，加拿大、地中海盆地、澳大利亞、瑞士、西班牙和非洲的乞力馬扎羅山等區(qū)域內(nèi)林火發(fā)生頻率和林火強(qiáng)度也都增加了。

不過，由于氣候變化存在區(qū)域性差異，其對(duì)森林火災(zāi)的影響不是絕對(duì)的，有些區(qū)域的氣候朝不利于林火發(fā)生的方向發(fā)展，如加拿大魁北克地區(qū)19世紀(jì)中期以來林火發(fā)生頻率就顯著下降。還有些地區(qū)林火動(dòng)態(tài)變化不明顯。

極端氣候事件誘發(fā)林火

研究顯示，氣候變暖會(huì)導(dǎo)致極端氣候事件，如強(qiáng)降水、颶風(fēng)、干旱和冰凍災(zāi)害等發(fā)生的頻率和強(qiáng)度增大，但很少有人會(huì)將其與林火的發(fā)生聯(lián)系起來。

兩者之間真的有什么聯(lián)系嗎?如果有，那又會(huì)是怎樣的聯(lián)系呢?

通常在極端氣候事件發(fā)生過程中，會(huì)有大量林木折斷和植被死亡，這些可燃物使得當(dāng)?shù)匕l(fā)生林火的危險(xiǎn)性大大增加。

2006年川渝地區(qū)百年一遇的大旱就是一例。資料顯示，往年基本沒有林火的重慶市，在當(dāng)年(主要是8月份)發(fā)生了158起林火，為歷史罕見。再比如，2008年年初發(fā)生在長江流域至江南地區(qū)百年一遇的低溫雨雪冰凍災(zāi)害，導(dǎo)致林木大批折斷，地表可燃物猛增2～10倍，大大超過可發(fā)生高強(qiáng)度火和大火的標(biāo)準(zhǔn)。以湖南省為例，根據(jù)國家林業(yè)局統(tǒng)計(jì)，冰雪過后，3月份湖南全省的森林火災(zāi)次數(shù)超過了1999～2007年3月份火災(zāi)次數(shù)的總和，是3月份平均火災(zāi)次數(shù)的10多倍。

此外，地表溫度的升高可以增強(qiáng)地氣之間的對(duì)流，這會(huì)大大提高雷擊發(fā)生的概率。伴隨著雷擊數(shù)量的增多，雷擊火源也就越來越多。

20世紀(jì)，加拿大和阿拉斯加北方林區(qū)大型雷擊火發(fā)生頻率明顯增加就是最好的例證。近年來，我國大興安嶺林區(qū)春末夏初的雷擊火數(shù)量也明顯增加。這同樣會(huì)導(dǎo)致森林火災(zāi)有多發(fā)的可能。

氣候變暖對(duì)林火動(dòng)態(tài)的影響還通過大時(shí)空尺度海氣相互作用的異常變化呈現(xiàn)出來。思索(ENSO，厄爾尼諾與南方濤動(dòng)的合稱)是引起全球大氣環(huán)流和水分循環(huán)異常的重要原因，它會(huì)影響林火的年際活動(dòng)。

目前，人們多用林火天氣指數(shù)FWI(fire weather index)量化林火的發(fā)生危險(xiǎn)程度，這一指數(shù)是由影響林火的各個(gè)氣象要素有機(jī)結(jié)合而成。它在假設(shè)林火動(dòng)態(tài)對(duì)當(dāng)前及未來氣候具有相同響應(yīng)方式的基礎(chǔ)上，對(duì)未來的林火的動(dòng)態(tài)變化做出預(yù)估。

預(yù)估結(jié)果表明，在21世紀(jì)更暖的氣候條件下，加拿大北方林地區(qū)林火狀況會(huì)更加嚴(yán)峻：至2050年，被火燒過的面積比現(xiàn)在增加44％，火險(xiǎn)期延長22％，林區(qū)西部的林火周期將由現(xiàn)在的25～234年(1930年)縮短至80～140年；至2100年，被火燒過的面積會(huì)比現(xiàn)在增加74％～118％。對(duì)俄羅斯、美國西部、澳大利亞、地中海等區(qū)域的林火研究也得出了與此基本一致的結(jié)論。

“變了性”的森林

據(jù)相關(guān)專家的研究結(jié)果，氣候變暖會(huì)對(duì)森林的物種組成和分布產(chǎn)生影響。未來氣候若呈“暖干化”(氣溫升高5℃、降水減少30％)趨勢(shì)，中國東北林區(qū)的凍土層變薄，興安落葉松林將向西北方退縮100千米左右，長白落葉松林向西北方擴(kuò)展100千米左右，華北落葉松林將向東北方擴(kuò)展800千米左右。若氣候呈“暖濕化”(氣溫升高5℃、降水增加30％)發(fā)展，興安落葉松將向西北退縮400千米左右；長白落葉松將向西北方擴(kuò)展550千米；華北落葉松將向東北方擴(kuò)展320千米左右。

在植被帶遷移過程中，有些植物將因“水土不服”而死亡，從而導(dǎo)致大量可燃物的累積，這會(huì)增大林火發(fā)生的可能性；同時(shí)，由于物種組成和分布發(fā)生了改變，森林的易燃性和燃燒性也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。

如果說，前面幾種情況都是通過改變“外部勢(shì)力”間接來影響林火動(dòng)態(tài)，那么，氣候變暖對(duì)森林可燃物的理化性質(zhì)的改變則是通過“內(nèi)因”來實(shí)現(xiàn)的。

可燃物理化性質(zhì)主要包括可燃物的燃點(diǎn)、熱值和揮發(fā)油含量等，它們的改變將會(huì)直接影響森林的易燃性和燃燒性。

揮發(fā)油主要存在于針葉樹中。其主要成分為萜烯類化合物。揮發(fā)油含量大的植物燃點(diǎn)低、熱值高。土壤干旱會(huì)導(dǎo)致植物體內(nèi)揮發(fā)油含量的增加，這就加大了森林的易燃性。

金球形成“火藥桶”現(xiàn)象

早在2007年，聯(lián)合國糧農(nóng)組織就曾發(fā)布報(bào)告說，由于全球氣候變暖，世界各地發(fā)生森林火災(zāi)的次數(shù)增加、規(guī)模擴(kuò)大，嚴(yán)重危及人類的生命、財(cái)產(chǎn)安全和生態(tài)環(huán)境。報(bào)告認(rèn)為，全球森林火災(zāi)的實(shí)際情況可能比科學(xué)家了解到的更糟，因?yàn)椴糠謬邑?cái)力有限，無法對(duì)森林火災(zāi)造成的損失進(jìn)行評(píng)估。報(bào)告說，盡管一些森林火災(zāi)對(duì)植物的再生有益，但近年來森林火災(zāi)發(fā)生的頻率和規(guī)模十分反常，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過自然界的自我調(diào)節(jié)范疇，其對(duì)人類、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)所造成的危害也超過了往年。

森林在生態(tài)系統(tǒng)中具有不可或缺的重要地位。如同其他植物一樣，樹木生長的時(shí)候會(huì)吸收二氧化碳，這些二氧化碳可以通過樹木自燃和有機(jī)物分解被釋放到大氣之中。全球變暖會(huì)打破森林自燃原有的循環(huán)節(jié)奏，氣溫驟升和驟降所產(chǎn)生的化合物很有可能引起火災(zāi)。美洲覆蓋著大片森林，20世紀(jì)后半期，那里發(fā)生的火災(zāi)是以前的25倍之多，這在很大程度上是由全球氣候變暖造成的。更為可怕的是，火災(zāi)發(fā)生頻率的增加可能導(dǎo)致植被改變，甚至?xí)p少植被的生長，從而導(dǎo)致植被從大氣中吸收的碳大量下降，最終使全球溫室效應(yīng)加劇，形成惡性循環(huán)。特別是在熱帶地區(qū)，“森林基本上都易燃”。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)最新發(fā)布的一份調(diào)查報(bào)告顯示：如果不采取果斷的措施，全球性的氣候變暖可能會(huì)繼續(xù)加速，并造成更多的超過預(yù)期的破壞。

上述擔(dān)憂并非空穴來風(fēng)。根據(jù)最近幾次的氣候模型，到本世紀(jì)末，因森林大火、森林砍伐及其他原因損失的熱帶森林將會(huì)導(dǎo)致大氣中二氧化碳濃度增加10～lOOppm(1ppm為百萬分之一)，我們目前大氣層中的二氧化碳濃度大約是380ppm。

世界著名自然災(zāi)難專家、英國倫敦大學(xué)地球物理學(xué)教授比爾·麥克古爾稱，全球變暖已經(jīng)在世界上許多地方形成了“火藥桶”現(xiàn)象，引發(fā)了多場(chǎng)毀滅性火災(zāi)。北極圈的苔原火災(zāi)、地中海和美國加利福尼亞州的森林大火，僅僅只是未來更大火災(zāi)的“預(yù)演”。未來的毀滅性火災(zāi)將更加無法控制，甚至可能永無止境地燃燒，將更多的二氧化碳?xì)怏w送進(jìn)大氣層中。

還有一些科學(xué)家警告說，未來的野火能劇烈地改變大地，將植被從一種類型變?yōu)榱硪环N類型，這反過來又使野生動(dòng)植物處于瀕臨滅絕的境地。澳大利亞政府去年提交聯(lián)合國的報(bào)告中稱，2003年該國森林火災(zāi)釋放出1.9億噸二氧化碳當(dāng)量，相當(dāng)于該國全年溫室氣體排放量的1／3。近期澳大利亞維多利亞州的森林火災(zāi)，則釋放出數(shù)以百萬噸計(jì)的二氧化碳。

有專家建議，今年年底聯(lián)合國在丹麥哥本哈根舉行的氣候會(huì)議上，應(yīng)討論森林火災(zāi)對(duì)氣候的威脅，以及如何處理這個(gè)問題。

責(zé)任編輯趙菲