一个在俄勒冈州，一场巨大的大火吞噬了约40万英亩的土地，面积相当于罗德岛的一半，烧毁了数百栋建筑和车辆，其中包括160多座房屋。欧洲大陆西半部的野火烟雾遮蔽了东部城市的天空，包括我所在的多伦多。波士顿、纽约和华盛顿特区的人们正在与烟雾弥漫的天空作斗争。
最近关于野火的新闻故事提出了隐含的野火，野火更频繁，更强烈地燃烧，通过气候变化推动。Janice Coen是一个项目科学家国家大气研究中心科罗拉多州博尔德市。她的职业生涯致力于研究野火以及野火、天气系统和大气之间的复杂关系。她利用红外图像和计算机模型，试图预测这些火灾将在哪里发生，它们随着时间的推移如何演变，以及野火和气候之间的联系。
在缩放的面试中，Coen告诉我气候变化在野火中发挥着重要作用。然而，她说，“这并不明显”世界变得更热“或”世界变得更干燥“。”“野火的地球物理学是复杂的，但是Coen颁发解释它们的挑战。她说，她的研究中心是“试图教我给我的媒体声音30秒。”但是，她补充说笑，她的答案“更像是感恩节晚餐！”
还有营养丰富的。当我们讨论“火旋风”，火如何形成自己的天气系统，规定的烧伤，以及我们变暖的世界时，科恩以权威和清晰的方式将科学生动地呈现出来。
野火是否变得更加极端或频繁？或两者？
每年都有很多变化。有些年份的烧伤面积高于平均水平，而另一些年份则较低。我们一般不会报道这些，对吧?这不是头条新闻。但这种趋势一次可以持续几十年。重要的是要记住，即使你观察全球平均温度，它可能会上升50年，这并不意味着人类正在影响气候。或者可以保持50年不变，但这并不意味着我们不是。有很多自然变化，而人类增加了这种变化。
至少，世界似乎经常在燃烧。
几乎所有还没有退休的人都生活在气温总体变暖的时期。这确实对野火有整体影响，尽管对个别野火的影响可能不同。例如，我们看到急流向北移动，所以这是一种动态效应。加州出现了更多的暗黑风和圣安娜风。当内华达的大盆地有一个高压，将空气推到近海，在sierra和沿海山脉形成了这些强风。但随着急流向北移动，预计我们未来不会看到这么多。另外，当我们谈论野火时，它非常幂律分布．只有百分之几的引燃面积超过100公顷，而这些引燃面积占被烧毁面积的85%以上。所以我们谈论的是一些极端事件。
风传播火完全是由火产生的。我们测量的速度是每小时100英里。
我们知道是什么引发了这些极端事件吗?
它们往往落在这一频谱的一端，要么是由于风力驱动事件，即强风推动火灾下坡，要么是频谱的另一端，即炎热和干燥，但风很弱，可能会吹向岸上。如果你在一个偶然的得到一个点火的地方,像一个峡谷的底部,它可以燃烧并释放能量,创造的羽流上升,活跃的空气上面,吸引空气进入空间,煽风点火,把火,创建一个更强的羽毛。这种内部的动态反馈循环可以使火焰快速上坡。这就是两个极端。
当我们观察这些极端事件时，它们通常是——我讨厌这个词——潜在火灾易感性的“完美风暴”。这可能是一个持续干旱的时期，当地适宜的天气模式可能会蔓延火灾。去年，整个西南地区都出现了很高的蒸汽压不足，然后就发生了一次意外的点火。在加州的东北角，火灾通常是由雷暴的流出物引起的。
但当我们查看天气历史时，我们可以确定这些模式是什么。在我居住的科罗拉多州，它们也有类似的特征。历史上的大事件是当我们有一个非季节性的下坡风事件时，所以我们有风从西北方向穿过落基山脉，你会得到一些有趣的重力波动力学驱动风以每小时90到100英里的速度沿东坡而下。由于天气原因，我们通常在11月和12月吃，但当我们在7月吃的时候，正好与火灾季节重叠，那时候田地很容易受到影响。一旦被闪电或人类点燃，我们就会发生灾难性的火灾。
我最近读到过这种现象"pyrocumulonimbus，“或”Pyrocb“。那是什么？
当火通过植被燃烧时，它会释放热量和水蒸气(以气体形式存在的水)到上面的空气中，这使得它比外面的空气更有浮力，所以它上升，形成了这种“火流”。如果那里足够潮湿，而且火足够强，它会将火提升到膨胀和冷却的点，导致空气中的水蒸气在火上方凝结成云。pyrocumulus。
如果这是一场足够强烈的火，它可以驱使它更深(向上)进入大气层，形成冰粒子。它甚至可以上升到平流层，就像近年来不列颠哥伦比亚省的一些火灾，产生深厚的积云，远高于喷气式飞机飞行的地方，产生这些烟羽，上升到空气快速向东移动的地方。它有可能产生羽流，产生烟雾，降落在东海岸的某个地方。
从长期来看，这些都是有问题的，因为当你创造了这种云，你产生了粒子，它可以变成降水，下降和蒸发，创造了阵风锋，它可以改变风向;火会突然转向消防员。这些都与一些死亡事件有关，包括雅纳尔森林火灾2013年在亚利桑那州。
火灾创造自己的天气系统是什么意思？
虽然我们在讨论极端天气的时候会提到这一点，但火灾即使是一场简单的小规模草地火灾也会影响大气。例如，如果你用均匀的燃料，沿直线点火，在均匀的风推动下，它不会沿直线前进，而是弯曲成椭圆形。这是因为对流的性质;如果它倒塌成一根柱子，比上升成一条直线更舒服。这是火灾行为的一个基本方面。
但是，当我们在谈论更极端的事件时，这个术语也出现了，而风会比火力推向更快的羽毛可以跟上。在这些大型羽毛驱动的事件中，我们在火灾中每小时超过100英里的风量。传播火灾的风完全由火灾产生。我们称之为“火灾诱导的风”。而且这些可能比火灾环境中的风更强，或更多。他们可以从地面撕开树木;他们可以捕捉大树。
跟我们说说“火龙卷风”或“火旋风”。
他们也被称为“火旋转“我已经做了一些模型，比如卡尔火在加州的雷丁市外。这是一场巨大的火旋风，风速超过每小时100英里。它是由来自沿海地区的西风吹到雷丁的时候形成的，雷丁位于萨克拉门托山谷的顶部，与从山谷北上的风相交，形成了一个剪切带，来自不同方向的风在这里。当大火蔓延时，剪切带将涡度倾斜到垂直方向，形成了一个持久的、非常强烈的火旋风，在整个城镇蔓延了几分钟，造成了巨大的破坏。所以这是另一种完全由火灾产生的风造成的现象。
由于太阳辐射减少，有这种持续的烟雾羽流量遭受。
你能预测那些奇异现象，比如火旋风，可能会在何时何地发生吗?
我们可以预测很多这样的火现象，比如火旋风。有时你会看到一对这样的旋转柱子在火焰的前缘向前倾斜，当它们聚集在一起时，它们可以加速它们之间的火焰，或者减缓它的速度。当直升机飞过山脊时，有时会遭遇突然的下沉气流，下降100英尺左右，这是非常危险的，因为它们本来就不是很高。这些突然的下降是由火风造成的，我们可以在模型中捕捉到这些。这很复杂，需要特殊的专业知识，但所有这些惊人的事情都是可能做到的——预测风向的变化和事件将如何展开。我认为在未来10年内，我们应该能够预测火旋风可能在哪里形成。
让我们回到这些极端野火事件和全球气候变化之间的联系。你还能说什么呢?
每当发生一场大火时，人们要么会说，“哦，是燃料积累造成的”，要么会说，“哦，是气候变化造成的。”但正是这些因素的组合，其中一些变化的周期要比其他的慢得多。当我们拆开来看那些变化较慢的因素时，我们会发现某些方面受到气候的影响，比如树冠水分:树冠受到变化缓慢的东西的影响，比如干旱和昆虫;季节性的变化。有些火灾是它们可以影响的，有些则影响很小。将火灾行为归因于气候的差异很大。
我们必须了解天气模式是如何随时间变化的。当我的同事(Andreas Prein)查看下坡风事件的历史记录时，他发现在过去50年里，下坡风事件有所增加。这意味着，如果你在温哥华、华盛顿或俄勒冈州，你可能会看到更多这种下坡风事件。如果这与干旱期重叠——我们还必须考虑天气，尤其是干旱——如果夏季延长到秋季，并与这些风事件重叠，那么我们可能会看到更多的极端火灾，就像我们去年在俄勒冈州和华盛顿看到的那样。这些不同的尺度如何聚集在一起，并在不同的地区产生极端的火灾，这真的很复杂。这并不像“世界正变得越来越热”或“世界正变得越来越干燥”那么明显。
在火旋风附近，直升机会经历突然的下沉气流，它们会下降100英尺左右。
我还读到过，当火中的烟开始挡住阳光时，就会降温。这是重要的吗?
是的。从火里冒出的烟可以拖到很远的地方。我记得在海曼火[在科罗拉多州]在2002年，我们有一个非常深的烟水，上升到大气层中，一个风赛发生的人之一，所以有强风在科罗拉多东部绘制烟雾羽毛。在烟雾羽流下，温度下降了10华氏度，所以它在它下面很凉爽;而且，毫无疑问，影响了天气。所以它可以成为一个主要的区域天气因素。
在2018年在不列颠哥伦比亚省的野火在美国，由于太阳辐射的减少，持续不断的烟雾使得农作物产量减少。因此，持续的深火有可能造成区域气候扰动，不仅影响天气，还会影响你吃的食物。
规定火灾——以可控的方式故意纵火——作为一种减轻野火潜在损害的策略有多重要?
规定的火是用来减少生态系统的燃料，在那里，火是一种自然干扰，这是一件好事。我们需要学会看着窗外，看到一缕烟雾，然后说，“这是一场好火;这对景观有好处。”我们不喜欢某些火灾，因为它们会影响我们的城市、我们的社区和荒地。但很多火灾都有很好的用途。但它们也存在风险。在科罗拉多州，我们有一场失控的火灾。这并不罕见，但它杀死了人，这阻碍了这种工具的使用，使土地管理者求助于其他可能更笨拙和更低效的工具，比如机械疏伐。
人们希望更多地使用它，但我认为它被夸大了作为解决方案。2018年加利福尼亚州天堂的2018年营地火灾是最具破坏性的火灾，杀死了至少85人。在这种情况下，火灾通过以前的火伤疤重新跑步，因为当地天气模式使它成为一个非常有风的地方。营地火灾在早期，跑过大多数草。这是一个以前的火疤痕。所以我们不能归咎于每个灾难性的火灾，没有做很多变薄。
作为一名科学家，你想要尽可能多地了解这些复杂的系统;但显然，政策制定者和政治家也有工作要做。为了减轻这些火灾造成的危害，科学家和决策者之间应该发生什么样的相互作用?
在我们的联邦政府中，有许多机构都与之有利害关系，但没有人真正控制火灾。在私营部门有很多活动，引进新工具，尝试新事物。但现在我们被新工具淹没了，每一种都承诺要创新并解决火灾问题。有很多钱在飞，这是一个非常有趣，混乱的时期。在我看来，这显然是一个天气问题和物理问题，但很多政策都是用过时的模型制定的。有了我们现有的工具，我们应该能够更好地预测，例如，规定的火灾。很多人会说，问题不在于缺乏技术，而在于政策和监管等其他因素。政治文化比技术更具挑战性。
Dan Falk (@danfalk)是多伦多的一名科学记者。他的著作包括莎士比亚的科学和《寻找时间》。
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