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Jan. 13 2020

澳洲致命的野火之中,強烈的「火風暴」由此生成

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  • 2019年12月30日,煙霧捲流下野火在澳洲拜恩斯戴爾(Bairnsdale)肆虐,數千名旅客在情況惡化之前從澳洲慘遭野火蹂躪的東部海岸逃離。PHOTOGRAPH BY GLEN MOREY, AP

  • 這張由美國太空總署(NASA)所拍攝的衛星照片顯示出澳洲大火煙霧與雲團流動的痕跡。 PHOTOGRAPH BY JOSHUA STEVENS, NASA EARTH OBSERVATORY/LANDSAT

宛如末日景象的「火風暴」能引起閃電和強風,並可能會把危險的餘燼帶到好幾公里之外。

2019年12月30日,煙霧捲流下野火在澳洲拜恩斯戴爾(Bairnsdale)肆虐,數千名旅客在情況惡化之前從澳洲慘遭野火蹂躪的東部海岸逃離。PHOTOGRAPH BY GLEN MOREY, AP

它們從野火騰升到大氣之中的卷曲煙霧中誕生,剛形成時還是白色的小型雲塊,但只要短短30分鐘,就能變成形容壯觀的雷暴(thunderstorm)。

「它們會變得非常陰暗,絕對不誇張,」澳洲昆士蘭大學(University of Queensland)的野火科學家尼古拉斯.麥卡錫(Nicholas McCarthy)談到從劇烈野火中發展出來的火積雲(pyrocumulonimbus)時說。

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火積雲簡稱 pyroCbs ,或者通常就叫火風暴(fire storm),這種危險的大氣現象可能導致火災惡化,因為它們會產生強烈的風、四處吹送餘燼,並且雷擊那些火苗還沒燒到的地區。

在2018年加州惡名昭彰的卡爾大火(Carr Fire)期間,火風暴只花了15分鐘就從4.8公里寬成長到11.2公里寬,而且還孕育出一個強烈龍捲風。這些火風暴在如葡萄牙、德州和亞利桑納州等飽受致命野火侵襲的地區都曾經出現過。

這張由美國太空總署(NASA)所拍攝的衛星照片顯示出澳洲大火煙霧與雲團流動的痕跡。 PHOTOGRAPH BY JOSHUA STEVENS, NASA EARTH OBSERVATORY/LANDSAT

隨著地球變暖,大型火災變得更常發生,野火季節也是愈來愈長。而今年度過了最乾燥春季和最熱年度的澳洲,也感受到危險的野火變多了。科學家說那裡的火風暴可能也會增加,如此將形成一種危險的正回饋循環,把早已乾枯的大地進一步燒焦。

風暴成因

要準確預測火風暴在何時會如何快速成長可能很困難,亞伯達大學(University of Alberta)野地火災教授麥可.法藍尼根(Mike Flannigan)說。

「它們極其強烈與飄忽不定,」他指出。

「造成這種現象的所有事物,當火災發生時都處在它們最壞的情況,」美國海軍研究實驗室(U.S. Naval Research Lab.)的火風暴專家麥可.弗洛姆(Mike Fromm)說。

那些能引起毀滅性野火的情況──乾熱的空氣和強風──同樣也是最可能產生火風暴的條件。

當火燄上方的空氣變得非常熱時,會形成一股快速向上移動的風,又叫做上升氣流(updraft),它能像煙囪一樣讓煙霧流入大氣中。空氣上升後會冷卻和凝結水氣,雲因此形成。而上升的高度愈高,愈可能形成雷雨暴,法藍尼根說。

「這種風暴因為它的上升氣流如此強烈,所以產生了自己特有的風場,那是一種非常狂亂的環境,」他說。

一旦形成後,火風暴外觀看起來可能很像強烈雷雨暴,不過二者卻有很重要的不同。它們比較容易引起帶正電荷而非負電荷的閃電,而這種閃電能持續得更久,雷擊因此有更多時間讓地面著火。火風暴也容易滯留,就停在產生它們的大火之上不動。而最特別的一點可能是火風暴很少產生迫切需要用來壓制大火的降雨。

「它們幾乎不會產生什麼降雨,」弗洛姆說:「關於火風暴一件很諷刺的事就是,由於它是因火而產生,煙霧種雲改變了微物理的過程,達到不會形成降雨的程度。」

氣候問題

澳洲受到氣候變遷影響的風險特別高。從2005年開始,這個國家就刷新了十次最熱年度的紀錄。

無論是單一的颶風、水災或火災,科學家都不能把任何個別的天氣事件歸咎於氣候變遷,而是去找出能夠顯示天氣型態隨著時間如何改變的趨勢。弗洛姆說他的研究還無法明確顯示出這種趨勢,不過他們的研究還在持續進行中。

在過去一年裡,澳洲出現的這種火災生出的風暴數目比過去20年合起來更多。只要這個國家又熱又乾的情況持續存在,科學家預期火風暴還會繼續形成。

「因為氣候變遷,我們應該會看到強度更高的野火,而因為野火強度更高,人們預期會看到更多這種風暴,」法藍尼根說:「我認為未來會變多。」

在去年7月發表的一篇文章裡,麥卡錫和研究的共同作者發現,澳洲變化中的氣候可能會讓更多人和棲地面臨遭遇火風暴的危險。

目前還不是很清楚的是這種風暴的長期影響。科學家知道它們能夠讓火蔓延開來,造成野火災情惡化,不過弗洛姆說火風暴可能在局部地區遮蔽陽光而產生冷卻效應。

澳洲目前還只是在野火季節的開端,而氣象學家說野火可能會持續好幾個月。

 

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