2021 年见证了西伯利亚过去二十年来最严重的火灾季节，大多数火灾集中在中部和东部地区 (Schaepman-Strub & Kim, 2022; Scholten et al., 2022)。2021 年，在极端水分亏缺的驱动下，西伯利亚野火的碳排放量占全球火灾排放量的 23%，达到 2000 年以来的最高水平 (Zheng et al., 2023)。野火改变了散射和吸收气溶胶的浓度以及地表反照率，从而扰动地球系统的辐射平衡 (Jiang et al., 2020)。这种改变会影响云的形成和大气加热，导致区域天气条件的进一步变化 (Li et al., 2022)。因此，边界层能量预算和大规模大气环流受到影响，从而放大或调节更广泛的气候模式 (Jones et al., 2022; Stocker et al., 2021)。此外，北极 - 北方地区野火活动的加剧与融冻引起的地表能量平衡和水分可用性变化有关，这些变化增强了夏季的变暖和干旱，并通过土壤干燥和植被生长在正反馈循环中进一步加强 (Li et al., 2026)。这种放大作用促进了碳释放的增加，大幅改变了陆地碳平衡 (Zhu et al., 2024)。此外，火相关的气溶胶沉降可以通过使冰雪表面变暗来加速某些地区的冰川融化，威胁下游地区的水安全 (You et al., 2025)。除了这些级联气候反馈外，野火的生态后果同样深远。野火不仅耗尽了长期的碳汇，还延长了森林的恢复时间并改变了土壤的物理化学性质，从而影响生物多样性和生态系统韧性 (Certini, 2005; Di Giuseppe et al., 2025; Fernández, 2023; Potapov et al., 2025)。此外，野火引起的空气污染加剧了对区域人类健康的威胁并造成大量经济损失，突显了改进火灾管理和适应策略的紧迫性 (Bowman et al., 2009; Reid Colleen et al., 2016; Teymoor Seydi et al., 2025; Xu et al., 2023)。
极端野火的发生是由人为和气候因素复杂相互作用驱动的。虽然自然气候变率仍然是一个重要贡献者，但人为因素在调节火灾数量和规模方面发挥着关键作用 (Scholten et al., 2024)，通常通过促进更快的火势蔓延和更高的树木死亡率来加剧生态系统影响 (Hantson et al., 2022)。除了直接干扰外，人为变暖不仅提前了火灾季节的开始 (Madakumbura et al., 2025)，还增加了燃料干旱程度和极端火天气的可能性 (Abatzoglou & Williams, 2016; Hawkins et al., 2022)。在西伯利亚东部和西部部分地区，与反气旋相关的正位势高度距平创造了晴朗、炎热和干燥的条件，增加了太阳辐射和温度，同时减少了降水 (Tomshin & Solovyev, 2024)。在这种干燥和温暖的条件下，春季积雪提前融化结合夏季加强的北极锋急流，导致地面更早暴露于温暖和干燥的环境中，有利于雷暴发展和野火点火 (Scholten et al., 2022)。积雪融化的提前可能与年初北极涛动的正相位有关，这引起了区域高压距平，导致冬末变暖，通过春季蒸发触发更早的积雪融化和进一步的地表干燥，从而为野火蔓延创造了有利条件 (Kim et al., 2020)。此外，北极海冰的减少促成了西伯利亚北极变暖，加强了大气阻塞模式，扩大了炎热和干燥条件的空间覆盖范围并延长了其持续时间，进一步提高了高纬度地区的野火风险 (Luo et al., 2024; Mokhov & Chernokulsky, 2010)。此外，作为野火的关键点火源，夏季雷击在西伯利亚已经增加 (Chernokulsky et al., 2022; Tarabukina & Kozlov, 2020)，预计到本世纪末将显著增加，可能加剧火 - 植被反馈 (Chen et al., 2021)。尽管如此，土壤湿度 (SM)-大气耦合在驱动野火发生中的作用，特别是通过其与干旱和大气反馈的相互作用，仍未得到充分理解。
SM-大气耦合通常用于解释变暖的加剧或一些极端热事件 (Bartusek et al., 2022; Qiao et al., 2023)。它通过水限制或能量限制过程影响干旱和热浪的发展，在调节夏季气候变率方面发挥着至关重要的作用 (Seneviratne et al., 2010; Seneviratne et al., 2006; Yoon et al., 2024)。在热浪事件期间，经历 SM 亏缺和高大气水需求的地区往往表现出异常强烈的 SM-大气耦合 (Miralles et al., 2012)。SM 的快速消耗加剧了环境干旱条件，并增加了气温对 SM 变化的敏感性，从而放大了热浪的强度。此外，SM 不足导致更大比例的入射太阳辐射转化为感热通量，进一步升高地表温度 (Chen et al., 2025)。具体来说，白天加热使地表变暖并驱动暖空气向大气边界层向上输送，而夜间热量储存在较高海拔并在第二天释放，产生累积效应，加剧土壤干燥并进一步升高气温 (Miralles et al., 2014)。这种 SM-大气耦合机制及其对极端温度的放大作用在中国东部 (Meng & Shen, 2014)、美国 (Horowitz et al., 2022)、欧洲 (Whan et al., 2015)、印度中北部 (Ganeshi et al., 2023) 和非洲 (Yuan et al., 2022) 的各种区域热点中都有广泛记录，突出了 SM-温度反馈在驱动区域气候极端事件中的普遍重要性。 previous research has highlighted that interactions among vegetation, land, and atmosphere can exacerbate extreme drought conditions, fuel wildfires, and trigger cascading extreme events through strong SM–atmosphere coupling (An et al., 2025). 基于这些基础，本研究侧重于阐明 SM-大气耦合的潜在机制，以更好地理解其在野火中的驱动作用。
增强的 SM-大气耦合是野火行为的关键驱动因素。在此，我们利用 MCD14ML 活跃火产品 (2004-2024) 的火辐射功率 (FRP) 数据，结合多源环境数据集，研究了 2021 年中西伯利亚和东西伯利亚的极端野火及相关的环境条件异常。本研究旨在解决三个主要目标：(1) 分析 2021 年西伯利亚热点地区野火的空间时间特征；(2) 检查 FRP 与关键环境变量之间的关系；(3) 评估 SM-大气耦合在驱动 2021 年西伯利亚极端野火事件中的作用。
