火焰龙卷风因何而起？会在未来“常驻”吗？

今年燃遍美国俄勒冈州西南部大片土地的自燃大火（Bootleg Fire）是美国有史以来规模最大的野火，其强度足以引发各种天气现象，包括闪电、巨型烟柱和升入高空的火山灰云，甚至造成“火焰龙卷风”。哈佛大学专攻化学与气候相互作用课题的高级研究员Loretta Mickley在调查了野火与气候的相互作用之后，发表了一篇有关未来几年野火有可能规模变大、频繁发生的论文。Mickley在接受采访时，谈到了此类天灾产生的原因、造成的危险，以及他对未来的预判。

火焰龙卷风是一种由气体、烟雾和火焰共同形成的螺旋漩涡。它们之所以罕见，是因为它的出现需要火焰释放的高温气体在加热空气后产生巨大浮力。浮力让大气变得不稳定，加之若干股随着高度改变自身速度或方向的风（即风切变），火焰龙卷风才会出现。这种火焰温度极高，且与干燥的燃料相关。燃料越干燥，火焰能量越容易转化为热量，而不是蒸发。如果环境非常干燥且燃料十分充足，火灾强度将更大，火焰温度也会更高。

那么，未来几年的火焰龙卷风会越来越频繁吗？Mickley答：“火焰龙卷风非常罕见，目前我们还不能确认这种趋势。我们只能说，过去30年里，西部地区火灾活动的增加很可能与气候变化所导致的气温升高有关——气候变化催生了更干燥的燃料。不过，其增长也可能与20世纪的消防管理措施有关，这点不应被忽略。”

然而，事实似乎并非如此，现如今火灾频发至少有部分原因在于20世纪火灾减少的趋势。这导致了植被过度生长，植被密度增加，为大型火灾的发生提供了燃料。燃料的日积月累被学界称为“火灾赤字”（fire deficit）现象。Mickley表示，如果要消除火灾赤字，我们需要持续几十年保持高燃烧水平。

自1985年以来，美国西部因雷击导致的森林火灾，所烧毁的地域面积增加了六倍。有人认为，这和地面上的燃料更容易因雷击而着火有直接关系。真的是这样吗？Mickley答：“这是个好问题，它们之间的确有部分相关性，但气候变化也是原因之一……我们必须记住，人类已经不仅改变了气候条件，还改变了地貌特征，这些因素交织在一起导致了火灾。”

编译：朱明逸 审稿：西莫 责编：陈之涵

来源：哈佛大学

原文链接：https://phys.org/news/2021-07-tornadoes.html

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