加州大型野火激增：多维度的火灾挑战

所有火灾的后果是显著的，即使从太空看也是如此。页面顶部的假彩色图像显示了近年来燃烧的大火留下的烧伤“疤痕”，包括加州有记录以来最大的两起事件：奥古斯特复合大火和迪克西大火。该图像由美国宇航局Terra卫星上的中分辨率成像光谱仪（MODIS）在2021年9月21日拍摄。

“在过去的几年里，大部分活动是在加州北部三分之二的森林地区，”加州大学美熹德分校的气候科学家John Abatzoglou说：“由于一个世纪的成功灭火，许多这些森林已经积累了大量的生物质。现在账单即将到期。”

在消防员于20世纪初开始干预和阻止火灾之前，低强度的大火定期由闪电或北加州的部落民族点燃。这些火会定期沿地表燃烧，并清除落叶、灌木和树苗，从而减少严重火灾的风险。

加州大学气候学家丹尼尔-斯温解释说：“靠近地表的低强度火灾不会造成太大的生态破坏，甚至可以帮助森林茁壮成长。但是，在一个世纪的大部分时间里，我们一直遵循完全灭火的政策，很少有规定的火灾。这给加州留下了许多不自然的茂密和过度生长的林分。”

过多的"梯形燃料"使火焰更容易沿着树干向上移动，并将可能是低强度的地表火变成沿树梢蔓延的火。这些"树冠"火是最热、最强烈、最具破坏性的类型。"斯温说："它们燃烧的温度很高，以至于它们消耗了大部分生物质，基本上使土壤消毒。不幸的是，加州消防局没有列出整齐地列出最激烈的火灾，但从轶事来看，严重的火灾似乎在上升。"

据美国地质调查局生态学家乔恩-基利说，根据一些估计，燃料的积累至少比历史上可能出现的要多五倍。他说：“当你考虑到加州自2012年以来一直处于严重的干旱中，并为燃料负荷增加了大约1亿棵死亡或垂死的树木时，你就会明白为什么这么多的火灾是如此难以控制。”

科罗拉多大学火灾生态学家娜塔莎-斯塔夫罗斯说：“这些极端火灾的强度，再加上频率和与人的接近，是我最担心的地方。频繁发生强烈的火灾意味着生态系统可能没有时间恢复。在一些地区，我们今天所知道的生态系统可能与我们的孩子所知道的非常不同。”

了解最近加州火灾的破坏性的另一个关键因素是荒地-城市界面（WUI）的扩大。随着近几十年来加州人口的增加，更多的人在易发生火灾的荒地内和边缘建造房屋和企业。根据一项分析，在二十年间，加州WUI的住房单位数量增加了一百万，即增加了34%。荒地上的更多开发也意味着火灾易发区的更多电线。电力线和电气设备已经引发了加州消防局最具破坏性的火灾名单上的几起事件。

基利说，真正的大火在加州并不是一个全新的现象。他的实验室对旧报纸档案以及联邦和州的记录进行了搜索，发现1868年、1889年、1891年和1909年都发生过大规模火灾。每一场都可能被列入加州消防局前十大火灾，但记录是从1919年开始的。“但这些火灾并没有对人们造成太大的损害，因为它们的强度较低，而且因为当时人少，周围的基础设施也少得多，”基利说。

他补充说：“近几十年来，大火的频率以及它们所造成的破坏程度都急剧上升。鉴于燃料负荷和风的能力，我们现在经常在更有可能发生破坏性火灾的地方建造和居住。” (极端的风使建筑物难以得到保护，因为余烬可以沿着火势迅速而广泛地扩散）。)

这方面的一个例子是Tubbs大火，它在2017年10月被一个电力系统的火花点燃后在圣罗莎郊区肆虐。不寻常的强风导致大火迅速向圣罗莎山下推进，在那里它撕开了几个最近在前森林土地上建造的分区。早期的一场大火在20世纪60年代大致烧毁了同一地区，但只摧毁了几十座建筑。2017年的Tubbs大火摧毁了5000多座建筑，因为发生了很多新的发展。在最近的火灾之后，在Landsat图像中可以看到烧焦的植被和受损的房屋。

而人们如何建设也很重要。斯塔夫罗斯说：“问题不仅仅是我们在荒地上进行建设。这也是我们并不总是执行足够的建筑规范来保护人们和房屋--比如确保排水沟和通风口有微光防护装置；确保木制棚子和谷仓不建在房屋附近，或者确保房屋有足够的空气过滤器来过滤烟雾。”

“人口增长和向WUI的扩张在南加州尤其重要，那里的大部分景观是灌木丛（灌木、草和小树）。那里几乎所有的火灾都是由人引起的，而不是由闪电引起的。”基利解释说：“它们通常是由风驱动的事件，传播速度极快。在某些情况下，不管气候或森林管理方面发生了什么，风驱动的火灾都会蔓延。”

基利说，抗击风动火灾的最好方法是阻止人们引发火灾，并改造基础设施以减少风险。这意味着埋设电线，在恶劣天气期间严格执行消防安全规则，确保房屋有防火隔离带和防止余火，并防止社区建在火灾易发区。

在北加州，许多消防专家认为，通过采取正确的森林疏伐制度和在潮湿天气下的规定火灾，可以大大减少风险。爱达荷州立大学的遥感生态学家、美国宇航局康复能力汇聚生态系统项目的主要调查员基思-韦伯说：“我们需要更多的项目，开始把火灾作为一种工具，以减少特大火灾和巨型火灾的发生。”上面的照片显示了2021年1月作为内华达州Humboldt-Toiyabe国家森林的规定火灾的一部分而放的火。像这样的火灾可以清除表面燃料，这些燃料可能使未来的火灾更加激烈。

基利说：“我们看到的问题不仅仅是燃料积累，不仅仅是人口增加，也不仅仅是气候变化。我们同时面临这三个问题，我们将不得不找到解决所有这些问题的方法。”

而且，在未来几十年里，不仅仅是加州将面临这一挑战。"加利福尼亚真的没有什么独特之处，"韦伯警告说。"同样的故事几乎可以在美国西部其他任何地方上演。"