巨大的野火可以创造自己的天气。就是这样。

野火会产生类似龙卷风的火旋风和其他“不可预测且不稳定”的天气。一位大气科学家解释了其中的原理。

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野火爆炸、火旋风、高耸的雷暴：当火势变得足够大、足够热时，它们实际上可以创造自己的天气。

在这些极端火灾情况中，消防员直接控制火势的普通方法不起作用，野火会失控。消防员在加利福尼亚州奇科附近燃烧的巨大公园火灾以及 2024 年夏季的其他野火中发现了许多此类风险。

但火灾如何创造天气呢？

我是一名大气科学家，在天气预报模型中使用卫星收集的数据来更好地预测极端火灾天气现象。卫星数据显示，火灾引发的雷暴比几年前人们意识到的要普遍得多。这就是发生的事情。

野火与天气的联系

想象一下有干草、灌木丛和树木的荒地景观。火花可能来自闪电或树枝撞击电线。如果天气炎热、干燥且多风，火花可能会很快点燃野火。

当植被燃烧时，会释放出大量的热量。这会加热地面附近的空气，并且空气会像热气球一样上升，因为热空气的密度比冷空气小。然后较冷的空气涌入，填补上升空气留下的空隙。

这就是野火创造自己的风型的方式。

接下来发生的事情取决于大气的稳定性。如果温度随着离地高度的升高而迅速降低，那么上升的空气将始终比周围环境更温暖，并且将继续上升。如果它升得足够高，水分就会凝结，形成称为火积云或火积云的云。

相关：地球的天气变得越来越奇怪。这就是原因。

如果空气持续上升，到了某个时刻，凝结的水分就会结冰。

一旦云中同时含有液态和冷冻水粒子，这些粒子之间的碰撞就会导致电荷分离。如果电荷积累足够大，就会发生放电（俗称闪电）来中和电荷。

火灾引起的云是否会变成雷暴取决于三个关键因素：升力源、不稳定性和水分。

干闪电

野火环境的湿度通常有限。当低层大气条件干燥时，可能会导致所谓的干闪电。

生活在野火多发环境中的人都不想看到干燥的闪电。当雷暴产生闪电，但降水在到达地面之前就蒸发了时，就会发生这种情况。这意味着没有降雨来扑灭闪电引发的火灾。

火旋风

当空气在大气中上升时，可能会遇到不同的风速和风向，这种情况称为风切变。这会导致空气旋转。上升的空气可以使旋转倾斜至垂直，类似于龙卷风。

这些火旋风可能会产生强大的风，可以传播燃烧的灰烬，引发新的火灾区域。然而，它们通常不是真正的龙卷风，因为它们与旋转雷暴无关。

腐烂的风暴

最终，野火引发的雷暴将开始消退，升起的东西将会降下来。减弱的雷暴产生的下降气流会在地面上产生不稳定的风，使火势进一步向难以预测的方向蔓延。

当火灾创造自己的天气时，它们的行为会变得更加不可预测和不稳定，这只会加剧它们对居民和与火灾作斗争的消防员的威胁。预测火灾行为的变化对于每个人的安全都很重要。

卫星显示火灾造成的天气并不罕见

气象学家在 20 世纪 90 年代末认识到火灾产生雷暴的能力。但直到 2017 年发射GOES-R 系列卫星，科学家们才获得了必要的高分辨率图像，让人们看到火灾引发的天气实际上是司空见惯的。

如今，这些卫星甚至可以在拨打 911 之前就向消防员发出新火灾警报。这很重要，因为美国各地野火的数量、规模和频率呈增加趋势。

气候变化和不断上升的火灾风险

北美的热浪和干旱风险不断增加，全球气温上升更频繁地导致干燥的景观和森林面临着燃烧的风险。气候模型实验表明，人为造成的气候变化将继续增加这种风险。

在气候变暖的情况下，随着越来越多的人进入火灾危险地区，发生火灾的风险也在上升。火灾带来的级联危害在火灾扑灭后仍持续很长时间，例如烧伤的景观更容易发生山体滑坡和泥石流，从而影响水质和生态系统。

社区可以通过建造防御空间和防火带以及降低房屋和财产的脆弱性来降低火灾损失的脆弱性。消防员还可以通过规定的火来减少周围的燃料负载。

重要的是要记住，火是地球系统的自然组成部分。正如火灾科学家斯蒂芬·J·派恩 (Stephen J. Pyne) 所写，我们作为人类必须重新调整我们与火的关系，这样我们才能学会与火共存。

这篇编辑过的文章是根据知识共享许可从 The Conversation 重新发布的。The Conversation。阅读原始文章。