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气候变化显著提升全球森林极端野火年的发生概率
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月11日 来源:Nature Communications 14.7
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本研究通过分析全球森林生态区的极端野火年事件,揭示了气候变化与极端火险天气指数(FWI)的关联性。研究人员利用多模型归因框架量化了人为气候变暖对FWIfs(90日最大移动平均)、FWI95d(95百分位天数)和FWImax(年最大值)的影响,发现当代气候(2011-2040)下极端火险事件发生概率较工业化前(1851-1900)增加88-152%,其中温带和亚马逊森林风险增幅最大。该研究为气候驱动型野火风险管理提供了全球尺度证据。
近年来,从澳大利亚的"黑色夏季"到加拿大创纪录的野火季,全球森林正经历着愈演愈烈的极端野火事件。这些灾难不仅造成巨大生态损失——如2019-2020年澳洲火灾释放的二氧化碳相当于该地区常年排放总量的两倍,更引发连锁社会危机:2023年加拿大野火迫使23万人撤离,而地中海地区野火则导致数千住宅焚毁。传统观点认为野火是自然生态过程,但越来越多的证据表明,人类活动正在改写这场"火的方程式"。
美国爱达荷大学(University of Idaho)领衔的国际团队在《Nature Communications》发表的研究,首次在全球尺度上建立了极端野火年与气候变化的定量联系。研究人员创新性地将卫星观测(MODIS燃烧面积数据)、火险天气指数(FWI)计算和气候模型归因分析相结合,系统评估了2002-2023年间全球森林生态区的极端野火事件。通过对比当代气候(2011-2040)与工业化前基准(1851-1900),揭示了气候变化如何通过改变火险天气的统计特征,重塑全球野火风险格局。
研究采用三项关键技术方法:1)基于MCD64A1和GFED4s数据的燃烧面积与碳排放量测算;2)利用ERA-5再分析数据计算FWI三大指标(FWIfs、FWI95d、FWImax);3)应用CMIP6多模型集合(9个模型)进行极端事件概率归因分析,通过广义极值分布(GEV)确定1-in-15年重现期阈值。
极端野火年的气候特征
分析显示,除热带毁林区域外,80%案例研究区的极端野火年都伴随破纪录的FWI值。2020年美国西部野火季的FWIfs达到45年最高值,而2023年加拿大火灾季的FWI95d超出历史95百分位达90天。

生态影响放大效应
极端野火年呈现"少量火灾贡献主体损失"的特征:仅占总数1%的超级大火(≥100km2)贡献了76%的燃烧面积。2020年智利火灾中,超大规模火灾数量激增1067%,而亚马逊地区2010年极端火年的碳排放达非极端年的3.2倍。

气候变化的归因证据
多模型分析显示,亚马逊生态区极端FWI事件概率增长超300%,温带森林区平均风险比(RR)达2.52。值得注意的是,FWIfs和FWI95d对气候变暖的敏感性显著高于FWImax,这与风速变化的较大不确定性有关。

这项研究确立了气候变化与极端野火年之间的全球性关联,揭示出气候变暖通过延长高火险天气持续时间(FWIfs)和增加极端火险日数(FWI95d),显著提升同步性大火爆发的风险。特别是发现温带和热带森林区已成为气候-野火反馈的"热点区域",这对重新制定国际野火管理策略具有深远意义:传统的应急响应模式已难以应对日益频发的区域性极端火季,必须转向兼顾燃料管理、社区适应和跨境协作的综合治理体系。研究结果为《巴黎协定》框架下的气候适应行动提供了关键科学依据,提示各国需将野火风险纳入国家自主贡献(NDCs)的评估范畴。
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