气候模型预测，由于冻土融化，北方野火将急剧加剧

Josiah02 · 发表于 2024-9-25 17:30:40

由一个国际气候科学家和永久冻土专家组成的团队在《自然通讯》杂志上发表的一项研究表明，根据新的气候计算机模型模拟，全球变暖将加速永久冻土融化，并导致加拿大北部和西伯利亚的亚北极和北极地区的野火急剧加剧。
最近的观测趋势表明，温暖和异常干燥的气候条件已经加剧了北极地区的野火。为了了解和模拟未来人类活动导致的气候变暖将如何影响野火的发生，必须考虑加速的冻土融化的作用，因为它强烈控制着土壤的含水量——这是野火燃烧的一个关键因素。
最近的气候模型没有充分考虑全球变暖、北半球高纬度永久冻土融化、土壤水和火灾之间的相互作用。
这项新研究利用了最全面的地球系统模型之一——社区地球系统模型生成的永久冻土和野火数据。这是第一个以综合方式捕捉土壤水、永久冻土和野火之间耦合关系的模型。
为了更好地将温室气体排放增加的人为影响与自然发生的气候变化区分开来，科学家们使用了 50 个过去到未来的模拟，涵盖了从公元 1850 年到 2100 年的时期（SSP3-7.0 温室气体排放情景），这项模拟最近由来自韩国釜山 IBS 气候物理中心和美国科罗拉多州博尔德国家大气研究中心的科学家在 IBS 超级计算机 Aleph 上进行。
通过这种集成建模方法，研究小组表明，到 21 世纪中后期，亚北极和北极地区的人为永久冻土融化将非常广泛。在许多地区，多余的土壤水会很快流失，导致土壤水分突然下降，随后地表变暖，大气干燥。
“这些条件将加剧野火，”这项研究的主要作者、韩国釜山 IBS 气候物理中心的博士后研究员 In-Won Kim 博士说。“在本世纪下半叶，我们的模型模拟显示，在短短几年内，火灾从几乎没有发生突然转变为非常严重的火灾，”她补充道。
由于大气中二氧化碳浓度的增加，高纬度地区的植被生物量可能会增加，这一事实将进一步加剧这些未来趋势。这种所谓的二氧化碳施肥效应因此提供了额外的火源。
“为了更好地模拟未来复杂的永久冻土景观的退化，有必要使用扩展的观测数据集进一步改进地球系统模型中的小规模水文过程，”挪威特隆赫姆挪威科技大学研究报告的共同作者汉娜·李副教授说。
“野火会向大气中释放二氧化碳、黑碳和有机碳，这会影响气候，并反馈到北极的永久冻土融化过程，”该研究的共同作者、ICCP主任和釜山国立大学杰出教授阿克塞尔·蒂默曼教授说。
“然而，火灾排放与大气过程之间的相互作用尚未完全融入地球系统计算机模型中。下一步将进一步考虑这一方面。”

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