事实核查:全球变暖如何增加了美国的野火

在记录中或接近记录热浪今年夏天，致命的野火席卷了北半球的许多地区，比如美国西部，欧洲而且西伯利亚．这集中了大量的公众的注意力关于这个角色气候变化游戏在森林大火。

最近,一些评论员试过驳斥了最近美国火灾烧毁地区的增加，声称本世纪初的火灾要严重得多。为了做到这一点，他们忽视了科学家的明确指导，即数据不应用于与早期进行比较。

美国国家跨部门消防中心(NIFC)认为数据库在这个问题上，他告诉Carbon Br必威手机官网ief，人们不应该“把任何股票”放在1960年以前的数字上，将现代火灾面积与早期估计进行比较是“不准确或不恰当的”。

在这里，碳简必威手机官网报将看看美国和全球气候变化与野火之间的联系。与任何环境问题一样，有许多不同的促成因素，但很明显，在美国西部，气候变化已经——并将继续——使火灾更大，更具破坏性。

正如一位科学家告诉Carbon Brief的那必威手机官网样:“毫无疑问，气候在火灾增加中起着作用。”

更多区域被烧毁

美国西部的许多地区目前正在遭受创纪录的野火的蹂躏，这是连续第二年了。的门多西诺复合火加州目前是该州有记录以来最大的火灾，消防队员预计大火至少会持续燃烧10年本月剩余时间．

在加州，20场最大的野火中有14场历史上都发生在过去15年里。与此同时，美国西部也经历了一些有记录以来的最高温度，过去15年里有10年是有记录以来最温暖的15年，根据温度记录来自美国国家海洋和大气管理局(NOAA)。

根据数据从根据NIFC的报告，自20世纪80年代以来，美国被野火烧毁的面积有了明显的增加趋势，当时根据联邦和州机构的火灾情况报告，美国范围内的可靠估计是可以获得的。

今天，野火燃烧的面积是20世纪80年代和90年代的两倍多。这些数字包括森林和非森林地区的所有野外火灾。今天大部分被烧毁的地区都在美国西部，那里的干燥条件往往会导致大规模、快速蔓延的野火。

下图上方的黑色柱状图显示了自1983年有可靠数据以来每年被野火烧毁的面积(以英亩为单位)。蓝线表示同期火灾的线性趋势。底部面板显示了数据库中的所有数据，包括1983年以前的数据质量较差的值。

的NIFC明确的警告在1983年之前，这些数字的来源不为人知，或无法证实，也不是从当前的情况报告过程中得出的。因此，1983年以前的数据不应与后来的数据进行比较。”

自1983年有可靠数据以来，每年烧毁的荒地面积(上面板)和自1923年以来烧毁的面积(下面板)显示数据质量较差且无法比较的时期。顶部面板的蓝色线表示线性趋势。数据来自美国国家跨部门消防中心；图表由Carbon必威手机官网 Brief使用Highcharts．

那些对气候变化在最近火灾增加中所起作用持怀疑态度的人指出了完整的数据集，试图证明在过去的一个世纪里，火灾面积减少了80%左右。

这并不是一个准确的比较兰迪Eardley他是NIFC的发言人。他告诉《碳简报》:必威手机官网

我不相信这些数字。试图将更现代的数据与更早期的数据进行比较是不准确或不合适的，因为我们没有一个很好的方法来衡量[更早期的数据]。那时候我们没有可靠的报告系统;据我所知，这些数据来自各种不同的来源，这些来源经常重复计算数据。当你看到那些年总计烧毁了六千万或七千万英亩的土地，其中很多英亩必须重复计算两到三次。我们直到1960年才有了估算燃烧面积的系统，但在1983年得到了完善。

如果在20世纪初有5000万英亩的土地被烧毁，那么这相当于整个内布拉斯加州每年被大火吞噬的土地面积。

Eardley认为，早期的记录被夸大了，因为其中包括了故意放火清理森林用于农业的地区，或者是为了摆脱牧场而被烧毁的地区艾草改善放牧条件。其他联邦报告显示1930年至1950年间，大部分被烧毁的地区都在美国东南部，主要是为了清理土地而故意纵火。

虽然20世纪早期的数据不可靠，而且可能会将实际火灾数两倍甚至三倍，但Eardley说，当时的火灾程度可能更高，原因很简单:20世纪上半叶没有大规模的消防组织。因此，火灾在熄灭或自行燃烧之前会燃烧更大的区域，特别是当它们不靠近城镇或定居点时。

如今，美国有更大规模、更有组织的灭火行动。因此，最近的增加不是由于消防方法的任何变化。如果有的话,更多资源在过去的几十年里，他们比以往任何时期都更致力于灭火。

美国野火和气候变化

最近一段时间，美国西部森林地区的大规模野火与接近创纪录的高温同时发生。下图显示了美国西部的春夏气温(5月至8月)——这段时间与火灾季节重叠。年数值用黑点表示，而经过平滑处理的温度随时间的平均值用红色表示。

美国经度102度以西3月和8月之间相对于1961-1990年基线期间的温度异常。春夏气温在决定火灾季节的长度和严重程度方面发挥着最大的作用Westerling等人，2006年．计算使用NOAA数据；图表由Carbon必威手机官网 Brief使用Highcharts．

而和沙尘暴著称的时代1934年仍然保持着美国西部最温暖的春夏记录，与当时的其他年份相比，这是一种异常。相比之下，现代的气温比20世纪30年代的典型气温高得多，如红色平滑平均线所示。

2018年3月至7月，美国西部的气温接近历史最高水平，与过去三年的春夏气温相似。

在给定的一年里，有许多不同的因素导致森林火灾，包括火灾的数量是点燃(纵火，雷击，电线倒塌，设备故障等)，火灾发生的地点，温度有多高，降雨量有多低，火灾发生的风力条件。对于任何一场火灾，当地因素都会发挥很大的作用，但如果在整个美国西部聚集起来，气候条件的作用就会非常突出。

在2006年的一篇论文发表在《科学》杂志上，biwei6868Anthony Westerling教授在加州大学默塞德分校同事们研究了气候条件和大型森林火灾频率之间的关系。他们发现，尽管土地使用历史和“装料”——累积的可燃植被的数量——是特定森林地区的重要因素，“美国西部野火频率的大规模增加主要是由火灾制度对近期相对大面积气候变化的敏感性所驱动的”。

韦斯特林发现温度变化、火灾季节长度和随着时间的推移被烧毁的区域之间存在明显的联系。

必威手机官网碳简报将美国西部的春夏气温与森林火灾区进行了比较，这与Westerling论文中的分析相似，但更新到现在。如下图所示，温度(黑线)和火灾范围(红条)之间有很强的关系，自20世纪80年代初以来，较温暖的年份通常比相对较冷的年份火灾范围更高。

红色柱状图显示了美国西部森林被烧毁的面积(单位:千公顷)必威手机官网John Abatzoglou教授的数据更新而来Abatzoglou和Williams 2016．黑线显示了美国经度102度以西相对于1961-1990年基线时期的3月- 8月温度异常NOAA数据；图表由Carbon必威手机官网 Brief使用Highcharts．

在上图中，温度变化解释了大约40%的燃烧面积变化。普通最小二乘温度对森林火区的回归。然而，温度并不是起作用的唯一因素;在一些温度较高的年份，比如2004年，燃烧面积仍然相对较低。例如，在温暖的年份，夏季更潮湿，或者火灾很快被消防员扑灭，仍然可能有低区域被烧毁。

正如Westerling向Carbon Brief解必威手机官网释的那样:

我想说，毫无疑问，气候在火灾增加中起着作用。我认为，由于人类活动，气候正在变暖并变得更加多变，这是没有任何合理怀疑的余地的。因为美国西部的降水变化更大，气温也在上升，你知道野火会因为气候变化而加剧。

2016年的一篇论文PNAS通过John Abatzogloua教授在爱达荷大学而且威廉姆斯教授在哥伦比亚大学在美国西部，发现森林火灾面积和燃料干旱(温度和降水的组合)之间有更强的关系。

下图是从Abatzogloua论文中更新的，显示了这两个因素之间的明确联系，以及1984-1999年期间和2000-2017年期间燃料干旱化的急剧增加。在这里，每个点代表了给定年份的燃烧面积和燃料干旱度，而黑线则显示了两者之间的强烈关系。1984-1999年为蓝色年份，2000-2017年为红色年份，突出表明森林火灾面积和燃料干旱率在过去20年里同步增加。

Abatzogloua告诉Carbo必威手机官网n Brief:“我们看到，西部森林中燃料的干燥程度和燃烧程度之间的年变化有很强的关系。”

他解释说，大约75%的燃烧面积的年变化可以用一个单一的气候变量来解释——燃料干旱。

在他们的论文中，Abatzogloua和Williams还研究了气候模型，以确定在这段时间内美国西部燃料干旱的变化有多少可以归因于气候变化和自然变化。他们发现，“自20世纪70年代以来，人类引起的气候变化导致了超过一半的燃料干旱增加，并使1984年以来的累积森林火灾面积增加了一倍”。

这意味着，虽然气候变化在森林火灾的增加中发挥了重要作用，但自然变化也可能在我们看到的森林火灾增加中发挥了作用。Abatzogloua认为，自20世纪80年代以来，自然变化与人为造成的变暖之间出现了一种趋向于减少雨雪的“一致性”。虽然气候模型一致认为，由于人类活动，美国西部的气温上升，但人类在这段时期的雨雪变化中发挥了作用不那么明确并且在不同的模型之间差别很大。

然而，Abatzogloua指出，在未来，模型显示夏季的相对湿度会下降，这与温度一起，“是导致森林和森林燃料干燥的主要因素”。

然而，高温和少雨少雪并不是引发森林大火的唯一原因。自20世纪下半叶以来，燃料装载量的增加也起到了一定作用，因为扑灭野火的成功帮助建立了越来越多的可燃植被。

韦斯特林认为，虽然这是一个重要因素，但它无法解释近几十年来的增长。他说，自20世纪70年代和80年代以来，用于灭火的技术和资源类型并没有发生太大变化。此外，由于灭火而增加的燃料到那时已经在数据中显示出来了。自20世纪80年代以来，燃料负荷的边际增加几乎不足以使火灾面积翻倍。

Abatzogloua还认为，近年来，燃料装载量并没有减少气候的作用，他指出，与灭火和燃料装载量有关的变化将具有“独特的地理格局，我们将在这些地区看到更多的火灾”。然而，他继续说道:

我们看到的是大规模的火灾活动，即使是在历史上每200年才燃烧一次的森林中。这让我们有信心，我们所看到的不仅仅是政策的作用，而且非常符合气候强迫或气候驱动的情况。这些火灾的广泛地理范围指向了同样在广泛地理范围内发生的事情:气候变化。

他指出，美国各机构在条件温和时相当成功地扑灭了火灾，但在条件更温暖和干燥时就不一定了。灭火在许多方面都“使系统对气候变化更加脆弱”。

近几十年来，居住在偏远森林地区的人口增加，也放大了燃料装载和野火造成的破坏。更大的人口增加了限制控制燃烧和其他减少燃料负荷的预防性措施的政治压力。

与此同时，当火灾真的发生时，现在有更多分散、偏远的房屋难以有效保护。科学家们指出社区可以采取许多行动来降低火灾风险，包括改善建筑和景观美化实践，以降低火灾风险，创造可防御的空间，以及制定紧急疏散计划。

全球的照片

近年来，美国西部森林火灾频率的气候变化信号非常明显。然而，在世界其他地区，其他混杂因素也在起作用。

全球野火面积的变化主要是由于过去一个世纪人为农业转化火灾频率的减少，特别是在非洲和东南亚。

一个2014年的研究发表在《地球物理研究杂志》上杨佳博士在奥本大学同事们认为，在热带地区，气候变化可能也减少了过去50年里被烧毁的面积，部分原因是潮湿的环境。然而，他们发现，近几十年来，气候变化可能增加了高纬度和中纬度地区的火灾风险。

下图，取自他们2014年的论文，显示了人类活动变化的作用——主要是燃烧土地，将森林地区转变为农业地区——以及气候变化和气候变化二氧化碳受精而且氮沉积增加大气中增加的二氧化碳和氮污染有助于植物施肥，并促进可燃植被的生长，在世界不同地区被野火烧毁的地区发挥了作用。柱状图显示了各区域野火面积增加和减少的因素，实线显示了所有因素的综合影响。

作者指出，未来气候变化可能会发挥更大的作用，尤其是在热带地区以外。他们认为，“如果变暖趋势在21世纪继续下去，气候影响可能会超过[其他]人为影响，并成为热带外的主要因素”。

换句话说，在热带以外的地区，气候变化的影响将比森林向农业转变的变化和野火地区的其他人类影响更大。

2015年的一篇论文自然通讯通过马特·乔利博士在美国林务局同事们研究了过去30年气候变化是如何影响火灾季节长度的。他们发现，地球表面约25%的火灾季节已经延长，受长火灾季节影响的全球可燃面积增加了一倍。

一个2016年的研究在生物地球科学biwei6868Wolfgang Knorr博士同事们研究了在未来不同的变暖情景下，到2100年，野火的排放(与燃烧面积密切相关的一种测量方法)可能会发生怎样的变化。他们发现，在低变暖和高变暖的情况下，气候变化本身都会增加野火的排放，但在低变暖的情况下，这将被林地转化的减少所抵消，因为假设全球人口在2050年后会减少。

与美国西部不同，由于全球野火估计主要是由人类土地使用而不是无意的火灾主导，Westerling告诉Carbon Brief，很容易被显示火灾减少的全球统计分析所误导。必威手机官网

他说，必须进行细致的工作，将气候变化的影响与其他人类影响分开。