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科学家警告:前所未见的北极僵尸野火,冰下火焰,无法扑灭

 安喜的空间 2021-07-15
一说起北极,大家应都会想到这样一个画面皑皑白雪中,满目皆是白色,又可能还会想到美丽的北极光,但随着日益增高的气温,全球变暖的大背景下北极早已不再是我们心中想象的冰雪王国了。早在2020年6月,科学家已经在北极地区检测出38摄氏度的高温了,这已经足以赶上我国南方部分地区夏季的温度,可以说这次出现的高温几乎已经是创下了现有北极地区的气象记录新高。
Tips:北极地区是指北极附近北纬66°34′北极圈以内的地区,气候终年寒冷。但截止至2020年的8月,地球“最后冰区”的冰层已经融化了一半。
并且虽然北极处于极地远离赤道,纬度比较高,且所获太阳辐射也更少,但是各位读者须知,北极并非全身皑皑白雪,例如在大约深入北极圈内约250公里的地区,因为受到北大西洋暖流的影响,成为了极为有名的深水不冻港。
另外,北极圈内也是有着茂密的苔原带和针叶林带的,只需要一点点的火星,就能引发一场熊熊大火。在干燥、充满大风,又是多雷暴天气的夏季,频发的大火已经成为了北极圈内的常事。而根据近年来俄罗斯和美国的北部,如拉斯维加斯和西伯利亚等靠近北极圈的地区,每年爆发山火和燃烧面积都有大幅度增加的趋势。
Tips:从2020年4月27日统计的数据来看,起火面积超过去年的十倍,在跨贝加尔湖地区,森林大火覆盖了大约相当于夏威夷毛伊岛的面积(1,886平方公里)。
自2020年6月以来,北半球遭遇了一场史无前例的高温,而北极圈范围内爆发了超过一百场野火。通过卫星地图,我们可以看到西伯利亚等无人居住的地区被巨大的浓烟笼罩,而科学家们这场北极地区的火灾描述为“史无前例“。这也和我们今日要讲的北极“僵尸野火”有着密不可分的关系。
北极正在发生的火灾
近年来山火总是频繁发生,但让人万万没有想到的是,在地球最北边的一些地区也在发生着一场又一场不为人知的大火。
各位读者可能会想,如果是山火那直接扑灭就好啦,但是这场大火不同于澳洲山火和美国加州野火,其属于“僵尸火”。北极圈内不光有皑皑白雪,还有复原辽阔的生态环境带,在干燥、大风、一定程度的高温的加持下,高纬度压寒带针叶林就及其容易发生自燃事件。就算没有发生自燃事件,在多雷暴天气的夏季,一场偶然的雷暴,更容易使火灾降临。
Tips:北极陆地面积约1 400万平方千米,北极生态系统由三个亚区系统组成:高纬度极地沙漠、苔原冻土、森林冻土。
因此在离我们较远的北极圈内,一场又一场的大火很自然地就出现了,但令我们都没有想到的是,去年北极圈的大火比以往都提前了许多。
常规一般大火频发的时间都是7月和8月,但是去年极为奇怪的是,大火从5月一直烧到了10月,这是极为反常的事件。于是科学家们对于今年大火进行了细致的分析和研究,通过卫星地图和往年数据进行分析,结果令人惊奇。因为大火的来源居然是往年大火结束后休眠在北极圈冻土下的“僵尸大火”。
什么是僵尸大火?为什么僵尸大火无法扑灭?
什么是僵尸大火呢?由于干燥的气候原因,苔原和针叶林,在偶发雷暴或人为零星的火点下就会引燃整片地区,这就是我们常见的野火。而不同之处在于,当野火被熄灭后,部分火种并没有完全被熄灭,而是会在地底继续燃烧。
Tips:北极圈冬季过去,又一次来到夏季时,干燥的天气再加上大风,遗留的火星会被再次点燃,从而形成僵尸大火。
大家可能会想,山火和野火我们都见过,但是能在土里藏着第二年继续烧的,还是第一次见;科学家们之所以对北极圈内的大火这么紧张时有原因的,不光光是因为北极圈的野火复燃,更因为这场大火引发的源头来头极大,它就是泥炭层。
Tips:泥炭层是地球上碳密度最高的生态系统,它是由一层一层被缓慢分解中的植物所组成的,在挪威和芬兰等国家都会开采部分泥炭层作为燃料来进行使用。
据世界环境组织统计,全球近50%的泥炭都分布在北极圈以内的地区,且虽然泥炭只出现在地表很少的地方,但它的存储量却占据的全球的近30%。
而最令人担忧的是,正常情况下,泥炭层包含丰富的水分,可以有效阻止泥炭被点燃。但近年来北极地区持续升高的气温,迫使土壤中水分流失,再加上大火的频发,导致一部分泥炭被烘干了,就引发了一个极度严重的后果:这些煤泥变成了另一种形态的煤,保证火苗可以持续燃烧几年甚至是几十年。虽然这些泥炭被燃烧后的热度赶不上正经煤炭,但是对比于常规的木材还是足够媲美的。
Tips:根据统计,全世界的泥炭储备超过四千亿吨,北极地区占了一半。
并且我们初中化学都学过燃烧三条件:易燃物、温度和助燃剂。正常来说,地底与空气相隔离,一般来说不可能会燃烧到地底的泥炭,那地下火又是怎么回事呢?事实上,在土壤中仍然存在一定的缝隙,氧气可以通过这些缝隙填充到地底深处。随着泥炭的持续燃烧,固态变成气态,导致缝隙增大,增加氧气含量,从而导致地底泥炭燃烧更为剧烈。
Tips:常见的地底泥炭燃烧一般集中在地下35厘米以内,最深处约在55厘米左右,燃烧速度非常缓慢,大约每一周能够燃烧50厘米左右。
我国北方的消防队员表示,发现每次森林大火过后,看似已经没有明火,但部分火源点已经燃烧到地底的腐殖层中,而这种来年复发的森林大火就是我们常说的地下火。
而部分地区,地底富含丰富的泥炭,这种地下火甚至可以烧上千年,如澳洲的温根山,已经持续燃烧了近5500年以上,至今都没有熄灭。因此这种北极地下火也引发了一个极其恐怖的恶性循环,持续的大火导致野火频发、大火产生的二氧化碳、升至大气层、导致气温升高、北极越发干燥,然后又一次导致大火......
Tips:根据热力学原理,地表温度升高后,就会向外界辐射热量。而地表向外界的热量辐射主要是通过长波红外线进行的。
北极地下火带来的后果以及如何扑灭北极地下火
而北极一直以来就有着温度放大器的别称,因为北极地区以海洋为主,海水反射效率小,吸收的热量不容易交换出去。一般来说,如果全球变暖1摄氏度,那么北极常规会增加至少两倍以上。
Tips:冰雪本来可以反射阳光,但如果烟雾颗粒附着在冰雪上,就可以使其吸收阳光,从而加快北极地区的变暖速度。
而专门研究北极温室效应的科学家曾发出警告,北极大火穿透地表,燃烧被封存的泥炭,这才是最恐怖的。因为这些泥炭也被称为有机碳,这些有机碳由成千上万来动物的尸体和植物物质组成,持续燃烧后,这些物质将持续诞生出大量的二氧化碳和甲烷到大气中,这对于气候将产生灾难性的影响。而根据科学家预测,未来,永冻层的持续融化和燃烧,将会给大气层带来高达2400亿吨的二氧化碳。
并且随着北极生态圈的不断恶化,曾经被冻土掩埋的人类尸体、远古病毒都将被释放。一些著名的科学家曾发布论文证明,冻土的融化,很可能会导致曾经给人类带来灾难性打击的病毒卷土重来。尤其是一些埋葬了带有这些传染病的人墓地附近,并且他们所说的论文均已经被证实!
2016年西伯利亚地区就有牲畜感染了疽病,而炭疽孢子则来自于永久冻土带融化露出的动物尸体。
Tips:全球多地的煤矿地区都面临地下火的问题,楚利亚煤矿从上世纪七十年代就一直在燃烧,据统计光美国宾夕法尼亚州就有超过四十处地下火在燃烧。
想要扑灭燃烧多年的地下火非常困难,由于泥炭深藏地底,并且很难发现着火点,所以通常情况下泥炭可以燃烧的时间非常长,目前很多国家都已经放弃了灭火的想法。
而令人骄傲的是,我国曾扑灭过一处燃烧了近150年地下火。位于新疆硫磺沟煤矿。采用的方法非常简单,但实际操作起来极为复杂,工作人员使用推土机用沙土将已经暴露出来的地下火进行覆盖和掩埋,并用水和泥浆倾灌到地底,扑灭这一处燃烧点。
最令人头疼的问题在于其中花费成本极高,我国清理硫磺沟地下火项目总用时四年,投入成本高到一亿多人民币。
Tips:根据《科学》杂志文章析,早期野火的扩张是因为较早期的荒林或者是荒地转化为农田,而农业活动进一步扩张了燃烧面积。
但在现在来说,更加科学的农田管理活动,却可以有效遏制火源的数量和燃烧面积,因此在中低纬度人群中野火强度和覆盖度会呈减少趋势,但在人口稀少植被分布广的地区,气候变暖反而促进了当地野火的趋势。
实际上,北极圈内的泥炭层着火之所以无法扑灭,与这一带的地理和气候环境有着直接的关系。泥炭层分布面积广、体量大,加之处在副极地低压带,多大风天气,有力地助推了火势的蔓延,而且最主要的是这些地带人烟稀少属于无人区,只要没有威胁到周边的城镇,几乎没有人出手扑救,很多情况下都是生自灭,或许只有一场透顶的大雨才能告一段落。
Tips:副极地低气压带:当副热带高气压与极地高气压的空气相遇时,暖气流爬升到冷气流之上,形成上升气流,气压自然降低,进而形成低压带。
结语
目前根据数据统计,北冰洋上的海冰数量已经是有记录以来的夏季第二低了,仅次于2012年,同时冰层面积也在不断缩减,直逼四十年来最小的冰层面积记录,科学家曾表示,我们正朝着季度性无冰的北冰洋时代靠近。
Tips:探险计划——“马赛克”耗资1.4亿欧元,研究人员带回1000多份冰块样本,以协助评估气候变化对北极地区和整个世界造成的影响。
我们知道,因为温度放大的效应,两极变暖会比全球变暖的实际温度要高得更多一些。从工业革命以来,全球平均升高超过一摄氏度,那么两极的温度早已超过2摄氏度甚至是3摄氏度,且每年关于冰山消失、冰架崩塌的新闻不绝于耳,未来一定会比现在更多。
北极大火的恶性循环,也与全球变暖有着很大的关系,近年来有关北极冰川消失,北极熊无家可归,喜马拉雅山变绿的新闻更是多之又多。可以预见,北极最温暖的月份、火灾最多的月份、温室气体排放量最多的月份等纪录,还将在未来一一刷新。人类也将无法逃脱,北极气候恶化带来的影响!
Tips:位于格陵兰岛和加拿大北极群岛北部的古老冰层,是北极熊等北极生物“最后的家园”。以前覆盖着厚厚的冰层,但是近几年来,这些冰层已经在逐渐地消失
如果我们现在不保护环境,不保护我们赖以生存的环境,也许未来人类的后代便再也没有机会看到北极皑皑白雪,只能从课本和图片中看到曾经北极圈内的座座冰山。
为了我们自己也为了我们孩子的将来,我们一定要贯彻执行“绿水青山就是金山银山”的新发展理念,全世界还有很长的路要走。

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