这曾经是让全世界都看到的烟雾。澳大利亚最近的超级大火产生的滚滚烟柱 在高空气流的带动下环绕全球,飘到了平流层。更靠近地面时,弥漫的烟雾让空气 难闻(且危险)数月之久。
这些大火产生的烟雾的 流动性和巨大数量 引发了一个问题:当大火熄灭后,所有这些颗粒和气体都去了哪里?
虽然我们不再从地面或卫星图像上看到它们,但野火烟雾可以在空中滞留数周。最终,这些烟雾的成分会重新回到地球。在此过程中,稀释的烟雾将继续扰乱空气质量,并以不寻常的方式影响气候。
风的走向
蒙大拿大学的大气化学家 Bob Yokelson 表示,构成烟雾的颗粒和气体在火灾后会去向何处取决于几个因素。首先是天气。如果火灾后不久下雨,烟雾的旅程就会非常短暂。烟雾中的许多颗粒和气体是水溶性的,会被云和雨滴吸收,然后带回地球。
Yokelson 说,第二个因素是大小。像土壤尘埃、灰烬和微小的木炭等较大颗粒很重,通常会因重力迅速落回地表。由完全燃烧或排放气体之间的化学反应产生的小颗粒或有机气溶胶,因为会随着风的散射而传播,所以可以传播到更远的地方。
烟雾被注入大气层的高度也会影响颗粒的传播距离——以及它们在大气中停留的时间。被注入大气层较高层(称为平流层)的烟雾颗粒,可以在高空气流的带动下迅速环绕全球传播,并在没有雨水或云层将其带走的情况下停留数周。
火灾发生的地点以及风的吹向,也会影响颗粒的最终去向。风可以将烟雾吹向主要城市,或者吹到高山冰川,颗粒最终会沉降在冰雪上。
Yokelson 表示,平均而言,烟雾颗粒在大气中停留的时间长达两到三周。事实上,根据研究空气中颗粒的科罗拉多大学博尔德分校科学家 Karl Froyd 和 Greg Schill 的研究,尽管我们通常只在大型野火事件期间才会想到烟雾,但这些颗粒实际上是一年四季空气中的常客。
寒冷与炎热
在大气中,烟雾在扩散到全球的过程中会产生几种看似矛盾的影响。Yokelson 说:“烟雾的作用不止一种。”
对人类健康的影响是显而易见的。哥伦比亚大学研究大气化学的化学工程师 V. Faye McNeill 在给《Discover》的电子邮件中写道:“大型野火会导致远离火源数百英里外出现能见度下降和呼吸道症状。” 马里兰大学研究野火、气候变化和地球系统的教授 Mark Cochrane 表示,随着空气质量的恶化,颗粒会深入肺部,并可能引发 许多潜在的负面健康影响。
Yokelson 说,随着这些颗粒随着风散开,它们会产生类似但更稀释的影响。例如,如果吹向主要城市,较低浓度的烟雾颗粒可能会与该地区已有的污染结合,加剧空气质量的恶化。
Yokelson 说,大片烟雾还可以从上方反射阳光,对烟雾覆盖区域产生冷却效应。当它们散射时,这些颗粒对大气的影响就没那么简单了。烟雾颗粒可以帮助形成明亮的云,这些云会反射阳光,对气候产生普遍的冷却效应。McNeill 补充说,这些颗粒也可以散射阳光,这也会产生冷却效应。
但一些颗粒,如烟灰和黑碳,颜色较深,会吸收光和热。Yokelson 说,这些颗粒实际上会使大气变暖,降低相对湿度,并产生“云层燃烧效应”。
火灾还会产生包括二氧化碳在内的看不见的温室气体。对于一些火灾,这些二氧化碳对气候的影响可能很小。例如,在撒哈拉以南非洲的许多草原火灾中,草会很快重新生长,几乎立即重新吸收燃烧掉的二氧化碳。但在茂密的森林被摧毁并被农业取代的情况下,所有这些碳将留在大气中,加剧全球气候变化。
最终,无论是几天还是一个月,这些烟雾颗粒都会落回地球。通常,这些颗粒含有原始火灾中燃烧植物的营养物质,如钾和氮,可以帮助为土壤施肥。然而,如果这些颗粒沉降在冰或雪上,它们较深的颜色会导致 周围的白色冰川或冰盖加速融化。














