厄尔尼诺现象对野火模式的影响及科学研究

留学申请微信咨询

微信扫描左侧二维码

或点击下方按钮咨询

厄尔尼诺现象对野火模式的影响及其背后的科学研究

近年来，气候变化和极端天气事件频发，野火成为全球关注的焦点之一。根据弗吉尼亚理工（2024USNews美国大学排名：47）大学的新闻报道，野火专家布莱恩·拉蒂默（Brian Lattimer）指出，今年的厄尔尼诺现象导致通常更容易发生野火的地区出现了更潮湿的情况，这也导致了今年此时细燃料的增长更多。野火的威胁通常受到干燥植被、高温和强风的影响。尽管野火季节通常在晚春开始，但今年传统干旱地区的降雨量较大，导致春季更为潮湿，将野火季节的高峰推迟到夏季，并可能导致更严重的野火季节。

厄尔尼诺现象对野火模式的影响

厄尔尼诺现象是太平洋气候模式中的自然暖相位，通常每2-7年发生一次，持续数月到一年。2023年6月初，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）气候预测中心宣布太平洋上出现厄尔尼诺现象，并预测厄尔尼诺将持续到2023-24年冬季。厄尔尼诺会导致太平洋中部和东部海面温度升高，影响北美的天气模式。冬季时，厄尔尼诺会使美国南部变冷多雨，而北部则变暖干燥。

在西北地区，厄尔尼诺的影响主要在冬季显现。爱达荷州、俄勒冈州和华盛顿州的秋冬季通常会更暖和干燥，而阿拉斯加则会经历干燥的冬季和潮湿的秋季。厄尔尼诺还可能导致干旱、野火、海洋生产力变化和海岸侵蚀。气候变化与厄尔尼诺的相互作用尚不完全清楚，但厄尔尼诺可能会暂时加剧气候变化的变暖效应，导致干旱、野火和海洋热浪等事件。未来，爱达荷州、俄勒冈州和华盛顿州可能会经历比典型冬季更暖和干燥的条件，而阿拉斯加则可能会经历更暖和、更暴风雨的秋季和更暖和干燥的冬季。

细燃料在野火严重程度中的角色

气候变化可能会增加西北地区的野火风险。干旱和高温会使森林燃料（包括枯死和活着的植被）变干，增加高强度野火燃烧的天数。机械燃料处理是一种减少高强度野火风险、改善生态条件并增强干旱森林景观对气候变化影响的韧性的方法。机械燃料处理通常包括两个步骤：首先，移除较小的树木以减少树木之间以及地面和树冠之间的活燃料连通性；其次，从森林地面移除燃料以减少野火的能量。

机械燃料处理通常是安全、有效且一致的，可以全年实施，风险较小。与规定火相比，机械处理可以更有针对性地移除特定数量的燃料。机械燃料处理的主要类型包括燃料堆积、燃料隔离带和粉碎处理。机械燃料处理可以与规定火结合使用，以模拟干旱森林的低频、低强度火灾模式。机械燃料处理对社区也有益处，可以保护人类社区免受野火影响，并改善邻近的森林和动物栖息地。美国森林服务局最近实施了一项为期10年的战略，旨在全国范围内进行植被和燃料管理，优先处理高燃料负荷和野火风险的大片土地。机械燃料处理是公共和私人土地所有者及邻近社区应对气候变化的正确步骤。

厄尔尼诺向拉尼娜的转变及其对天气模式的影响

气候预测中心发布的最新ENSO诊断讨论指出，目前处于ENSO中性状态，但预计在2024年7月至9月期间，拉尼娜现象有65%的可能性发展，并在2024-25年北半球冬季期间持续（11月至1月期间的可能性为85%）。过去一个月，东赤道太平洋的海表温度（SST）接近或低于平均水平，最新的Niño-3.4指数为+0.1°C，而东部的Niño-1+2区域的SST异常值为-0.5°C，西部的Niño-4区域则为+0.8°C。低层风异常在东中赤道太平洋上空为东风，上层风接近平均水平。印尼周围的对流大致平均，而日期变更线附近的降雨量低于平均水平。总体来看，海洋-大气系统反映了ENSO中性状态。

最新的IRI预测显示，拉尼娜可能在2024年7月至9月期间发展，并持续到北半球冬季。预测团队也倾向于认为拉尼娜将在夏季某个时间点出现，因为自上个月以来，降温速度有所放缓。气候预测中心的网站每周更新海洋和大气状况，并提供专家讨论。下次ENSO诊断讨论定于2024年7月11日发布。

布莱恩·拉蒂默的极端环境与火灾安全研究

布莱恩·拉蒂默是弗吉尼亚理工大学机械工程系教授兼临时系主任，被美国机械工程师学会（ASME）授予会士称号。拉蒂默是极端环境与材料实验室的主任，该实验室主要研究与火灾相关的极端环境安全。在他26年的职业生涯中，他作为主要研究员或合作研究员参与了50多个项目，总资助金额超过2800万美元。这些项目涵盖了建筑设计、船舶建造、电动汽车、客运铁路运输、环保灭火和机器人消防等多个应用领域。

他曾为美国海军开发全尺寸类人机器人，用于船舶上的监视和灭火任务。他的研究还提供了对火灾和材料行为的科学理解，例如在野火中暴露于火星淋浴时建筑材料的燃烧和点燃过程。拉蒂默最近与两位同事合作开发了对环境无害的灭火泡沫，这项研究得到了国防部120万美元的资助。他的研究成果被引用超过3400次，H指数为34，i10指数为81。他指导了42名研究生和超过55名本科生的研究工作。他的研究得到了美国海军、美国陆军、战略环境研究与发展、环境安全技术认证计划、海军研究办公室、国家标准与技术研究院、国家科学基金会、能源部和各类行业赞助商的支持。他撰写和合著了169多篇同行评审的期刊文章和会议论文。

拉蒂默是机械工程系15位获得ASME会士称号的教员之一。ASME成立于1880年，旨在“为社会利益推进工程学”。目前拥有来自140个国家的85000多名会员。要被选为会士，ASME会员必须至少有10年的活跃实践经验，并且至少有10年的ASME活跃公司会员资格。

综合总结

综上所述，厄尔尼诺现象对野火模式的影响是多方面的，涉及到气候变化、细燃料的积累以及天气模式的转变。布莱恩·拉蒂默的研究为我们提供了深入了解这些复杂因素的科学基础。他的工作不仅在学术界具有重要意义，也为实际应用提供了宝贵的指导。随着气候变化的加剧，理解和应对野火的威胁变得愈发重要。通过科学研究和技术创新，我们可以更好地保护人类社区和自然环境，减少野火带来的灾害。