野火生成的天气

分布于全球范围的森林、草原，每年都会有大量野火发生，吞噬着宝贵的森林、草原资源，也给周边居民的生命财产造成巨大损失。随着气候变化，全球气温持续升高，野火强度和范围也在加大。今年7月，一项发表在英国《自然·生态学与进化》杂志上的研究显示，全球极端野火的频率和强度在过去20年增加了约一倍。

这一结果引起了广泛关注，一方面，野火会造成灾害，且在燃烧过程中还将进一步增加碳排放，加剧气候变化，构成了相互影响的负面效应。另一方面，位于大气底部发生的野火除引发灾害并影响气候外，还会对天气系统产生直接影响，特别是当野火范围足够大时，甚至可以制造出围绕野火的局地天气系统。这一点并不难理解，当林草燃烧时，会释放大量热量，加热近地面的空气，被加热大气的密度要低于周边范围温度相对低的空气密度，使得加热气团像热气球一样产生上升运动。热空气上升后，周边的空气会向让出的空间流动，在野火的上空继续加热，从而产生冷暖空气在水平和垂直方向上持续运动的循环对流系统。

这样的简要分析，逻辑关系并不复杂，可以用天气系统中的垂直不稳定结构问题来合理解释。但在实际大气中，这种热对流系统的维持会伴随怎样的天气过程或产生何种影响及后果，则取决于大气的初始状态和周边环境条件，有一定复杂性。近期，美国科罗拉多州立大学的气象学家凯尔·希尔伯恩对不同条件下野火天气产生的后果做了具体分析。

野火区的暖空气能否持续上升，与周边的大气环境密切相关。若环境温度随高度下降较快，上升气团就能持续保持比环境更暖的状态，有助于维持上升。如果暖气团能上升得足够高，其中的水分就会凝结，形成火积云（Pyrocumulus）。若空气继续上升至结冰高度，云中就会同时包含水滴和冰晶，这些不同颗粒之间的碰撞则会导致电荷分离，如果不同的电荷积聚产生的电场足够大，就会发生雷电，中和这些电荷。由此可见，野火的范围和强度、周边的大气垂直层结状况、大气中含的水分等构成了野火天气系统发展的影响因素，不同条件会导致系统发展过程中出现差异。

野火造成的另一种天气系统是火涡旋（Fire whirls），即当周边的空气向野火造成上升气流区移动时，会产生类似于龙卷的涡旋气流。若周边大气环境条件足够有利，如有明显的风切变，则会使围绕火涡旋的风速加强，有时会非常猛烈，燃烧的枝叶伴随多变的风飘落到周围区域，引起更为广泛的野火。这类风向多变且风速猛烈的火涡旋很难防范，在时空上具有较强的不确定性，参与灭火救灾的人员要特别注意。

野火生成的天气系统与常见的对流天气一样，在不同区域和时间也会伴随着下沉气流。这种下沉气流可能很强烈，增加野火周边大气流动的复杂性，多变的风向使火势难以预测，增加了灭火难度。

随着高分辨气象卫星的发展，气象专家已可以通过卫星资料分析出野火天气的发生状况，认为这并不算是罕见的天气现象，具有相当普遍性，并可以开展监测预警，对野火灾害防御提供指导。气候变化带来的影响是多方面的，野火的增多也是其中之一，除了关注其长期演变的规律外，对具体的影响和区域或局地的变化特征也应加强研究，既从科学理论层面加深理解，也从灾害防御角度解决现实中的具体问题。