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从太空看西部日益严重的野火

气候变化加剧的极端条件正在催生卫星从远方轨道上就能看到的极端火灾行为。

作者:Tom Yulsman
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2021 年 7 月 12 日,GOES-17 气象卫星看到的俄勒冈州布特莱格大火。信贷:CIRA/RAMMB/SLIDER

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随着美国西部持续高温和燃烧,卫星正在捕捉大型火灾的戏剧性图像,迄今为止这些火灾已烧毁了超过一百万英亩的土地。

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在 7 月 13 日的极端条件下,最大的火灾——俄勒冈州的布特莱格大火,已蔓延至 200,000 英亩以上。这相当于纽约市的土地面积。在我写这篇文字的 7 月 14 日,由于高温、干燥和有风的天气,大火又蔓延了 12,000 英亩。

上面的图像展示了布特莱格大火,该图像本身是从此视频截取的屏幕截图。

在动画中使用了 GOES-17 卫星于 2021 年 7 月 12 日获取的可见光和红外图像数据,以显示活动燃烧区域和烟雾。观看时,请注意浓密的灰色烟柱中爆发出的白色团块。这些是巨大的火灾云,科学上称为“火积云”。

这是今天获取的 GOES-17 图像的另一个动画,显示了从布特莱格大火和其他火灾中爆发出的火灾云。

布特莱格大火位于画面中央偏上。再次,请注意从烟雾中爆出的白色团块。

火积云的形成是由于强烈的热量将大量水蒸气以飙升的上升气流向上喷射。当上升的水蒸气冷却时,它会在微小颗粒周围凝结成水滴。由于存在大量的烟雾和灰烬,因此有很多这样的凝结核可帮助促进这一过程。

结果是:大量的烟雾和水分蒸腾成巨大的云层,这些云层可以穿透低层大气进入平流层,一直达到超过 30,000 英尺的高度。

2021 年 7 月 7 日,俄勒冈州布特莱格大火的一部分,火焰在山脊上燃烧,烟雾和凝结的水蒸气云向上翻腾。(信贷:InciWeb)

InciWeb

从 7 月 7 日拍摄的布特莱格大火的这张照片,您可以大致了解它是如何开始的。

当有足够的热量和水分时,火积云会如此剧烈地蒸腾,以至于它们会噼啪作响地闪电,并轰隆作响地打雷。这些火灾雷暴被称为“积雨火”或简称“PyroCb”。

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正如 NASA 所说,“积雨火是云层中的火龙”。这不仅是因为该现象的火源,还因为这些风暴将闪电投向地面,从而可能引发新的火灾。

气候变化的影响

许多研究表明,气候变化导致了火灾季节的延长、火灾频率的增加以及烧毁土地面积的增加。这些趋势与春季变暖、夏季干旱期延长以及土壤和植被变干有关。

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这张绘制自 1983 年以来美国野火年烧毁面积的图表显示了一个明显的上升趋势。森林服务局于 1997 年停止收集统计数据,但国家跨机构消防中心(蓝线)仍在继续。(信贷:EPA 气候变化指标)

EPA 气候变化指标

根据国家跨机构消防中心的数据,烧毁土地面积最大的 10 年中,有 9 年发生在 2004 年之后,包括峰值年份 2015 年。同期,全国许多最温暖的年份都发生在这一时期。

在西部,一年中几乎每个月的烧毁面积都在增加。

截至今天,美国有 68 场大火正在燃烧,除一场外,其余都在西部各州。根据国家跨机构消防中心的数据,昨天亚利桑那州、加利福尼亚州、爱达荷州、蒙大拿州和俄勒冈州报告了 10 场新的大火。今天又报告了 4 场。(有关 NIFC 的最新统计数据,请在此处查看。)

2021 年 7 月 10 日,Sentinel 2 卫星看到的贝克沃思综合体大火。(信贷:Copernicus Sentinel 数据由 Pierre Markuse 处理,来源:Flickr)

Copernicus Sentinel 数据由 Pierre Markuse 处理,来源:Flickr

总共有 16,650 名林地消防员和支援人员正在努力控制火势。其中有 2,700 多人正在扑灭北加州的贝克沃思综合体大火,该大火由两次独立的闪电引发。它们在加州太浩湖以北的附近燃烧。到目前为止,已有约 92,988 英亩的土地被烧毁。

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上面的图像由 Sentinel 2 卫星于 7 月 10 日拍摄,显示了贝克沃思综合体大火。图像中可以看到的水体是内华达州的金字塔湖。

2021 年 7 月 12 日,科罗拉多州烟雾弥漫的日落。(信贷 ©Tom Yulsman)

来自俄勒冈州、加利福尼亚州和其他西部地区火灾的烟雾笼罩了包括新墨西哥州和科罗拉多州在内的广阔区域。我在 7 月 12 日,在科罗拉多州圣路易斯山谷北部 285 号美国国道路肩停下时,拍摄了上面这张烟雾弥漫的日落照片。

这张烟雾预测显示,全国数百万人可能会经历类似的烟雾日落。

NOAA 7 月 14 日下午 4 点(山地日光时间)的野火烟雾分布实验性预测,2021 年。(信贷:NOAA)

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)

不幸的是,看来西部将不得不继续受苦一段时间。正如《华盛顿邮报》气象学家马修·卡普奇(Matthew Cappucci)所说

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“又来了。在过去五周的第四周,一股严酷的热浪将席卷西部以及邻近的加拿大西部。”

根据卡普奇的说法,中部和北部落基山脉将经历最极端的高温,下周初将达到顶峰。“预计这股热浪将使至少 1700 万人经历三位数(华氏度)的高温,并挑战并打破加拿大的记录。”

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展望更长远的未来,美国西南部最近收到了一些坏消息:预报员称,可能会在 9 月至 11 月期间出现新的拉尼娜现象,并持续到明年冬季。很可能出现

这种气候现象很可能导致了目前困扰美国西南部地区的历史性干旱。背靠背出现两个拉尼娜冬季并不少见,而这正是观测和模型目前所预测的。

但这将是以后帖子的话题。敬请关注...

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