一說起北極,大家應都會想到這樣一個畫面皚皚白雪中,滿目皆是白色,又可能還會想到美麗的北極光,但随着日益增高的氣溫,全球變暖的大背景下北極早已不再是我們心中想象的冰雪王國了。早在2020年6月,科學家已經在北極地區檢測出38攝氏度的高溫了,這已經足以趕上我國南方部分地區夏季的溫度,可以說這次出現的高溫幾乎已經是創下了現有北極地區的氣象記錄新高。
Tips:北極地區是指北極附近北緯66°34′北極圈以内的地區,氣候終年寒冷。但截止至2020年的8月,地球“最後冰區”的冰層已經融化了一半。
并且雖然北極處于極地遠離赤道,緯度比較高,且所獲太陽輻射也更少,但是各位讀者須知,北極并非全身皚皚白雪,例如在大約深入北極圈内約250公裡的地區,因為受到北大西洋暖流的影響,成為了極為有名的深水不凍港。
另外,北極圈内也是有着茂密的苔原帶和針葉林帶的,隻需要一點點的火星,就能引發一場熊熊大火。在幹燥、充滿大風,又是多雷暴天氣的夏季,頻發的大火已經成為了北極圈内的常事。而根據近年來俄羅斯和美國的北部,如拉斯維加斯和西伯利亞等靠近北極圈的地區,每年爆發山火和燃燒面積都有大幅度增加的趨勢。
Tips:從2020年4月27日統計的數據來看,起火面積超過去年的十倍,在跨貝加爾湖地區,森林大火覆蓋了大約相當于夏威夷毛伊島的面積(1,886平方公裡)。
自2020年6月以來,北半球遭遇了一場史無前例的高溫,而北極圈範圍内爆發了超過一百場野火。通過衛星地圖,我們可以看到西伯利亞等無人居住的地區被巨大的濃煙籠罩,而科學家們這場北極地區的火災描述為“史無前例“。這也和我們今日要講的北極“僵屍野火”有着密不可分的關系。
北極正在發生的火災近年來山火總是頻繁發生,但讓人萬萬沒有想到的是,在地球最北邊的一些地區也在發生着一場又一場不為人知的大火。
各位讀者可能會想,如果是山火那直接撲滅就好啦,但是這場大火不同于澳洲山火和美國加州野火,其屬于“僵屍火”。北極圈内不光有皚皚白雪,還有複原遼闊的生态環境帶,在幹燥、大風、一定程度的高溫的加持下,高緯度壓寒帶針葉林就及其容易發生自燃事件。就算沒有發生自燃事件,在多雷暴天氣的夏季,一場偶然的雷暴,更容易使火災降臨。
Tips:北極陸地面積約1 400萬平方千米,北極生态系統由三個亞區系統組成:高緯度極地沙漠、苔原凍土、森林凍土。
因此在離我們較遠的北極圈内,一場又一場的大火很自然地就出現了,但令我們都沒有想到的是,去年北極圈的大火比以往都提前了許多。
常規一般大火頻發的時間都是7月和8月,但是去年極為奇怪的是,大火從5月一直燒到了10月,這是極為反常的事件。于是科學家們對于今年大火進行了細緻的分析和研究,通過衛星地圖和往年數據進行分析,結果令人驚奇。因為大火的來源居然是往年大火結束後休眠在北極圈凍土下的“僵屍大火”。
什麼是僵屍大火?為什麼僵屍大火無法撲滅?什麼是僵屍大火呢?由于幹燥的氣候原因,苔原和針葉林,在偶發雷暴或人為零星的火點下就會引燃整片地區,這就是我們常見的野火。而不同之處在于,當野火被熄滅後,部分火種并沒有完全被熄滅,而是會在地底繼續燃燒。
Tips:北極圈冬季過去,又一次來到夏季時,幹燥的天氣再加上大風,遺留的火星會被再次點燃,從而形成僵屍大火。
大家可能會想,山火和野火我們都見過,但是能在土裡藏着第二年繼續燒的,還是第一次見;科學家們之所以對北極圈内的大火這麼緊張時有原因的,不光光是因為北極圈的野火複燃,更因為這場大火引發的源頭來頭極大,它就是泥炭層。
Tips:泥炭層是地球上碳密度最高的生态系統,它是由一層一層被緩慢分解中的植物所組成的,在挪威和芬蘭等國家都會開采部分泥炭層作為燃料來進行使用。
據世界環境組織統計,全球近50%的泥炭都分布在北極圈以内的地區,且雖然泥炭隻出現在地表很少的地方,但它的存儲量卻占據的全球的近30%。
而最令人擔憂的是,正常情況下,泥炭層包含豐富的水分,可以有效阻止泥炭被點燃。但近年來北極地區持續升高的氣溫,迫使土壤中水分流失,再加上大火的頻發,導緻一部分泥炭被烘幹了,就引發了一個極度嚴重的後果:這些煤泥變成了另一種形态的煤,保證火苗可以持續燃燒幾年甚至是幾十年。雖然這些泥炭被燃燒後的熱度趕不上正經煤炭,但是對比于常規的木材還是足夠媲美的。
Tips:根據統計,全世界的泥炭儲備超過四千億噸,北極地區占了一半。
并且我們初中化學都學過燃燒三條件:易燃物、溫度和助燃劑。正常來說,地底與空氣相隔離,一般來說不可能會燃燒到地底的泥炭,那地下火又是怎麼回事呢?事實上,在土壤中仍然存在一定的縫隙,氧氣可以通過這些縫隙填充到地底深處。随着泥炭的持續燃燒,固态變成氣态,導緻縫隙增大,增加氧氣含量,從而導緻地底泥炭燃燒更為劇烈。
Tips:常見的地底泥炭燃燒一般集中在地下35厘米以内,最深處約在55厘米左右,燃燒速度非常緩慢,大約每一周能夠燃燒50厘米左右。
我國北方的消防隊員表示,發現每次森林大火過後,看似已經沒有明火,但部分火源點已經燃燒到地底的腐殖層中,而這種來年複發的森林大火就是我們常說的地下火。
而部分地區,地底富含豐富的泥炭,這種地下火甚至可以燒上千年,如澳洲的溫根山,已經持續燃燒了近5500年以上,至今都沒有熄滅。因此這種北極地下火也引發了一個極其恐怖的惡性循環,持續的大火導緻野火頻發、大火産生的二氧化碳、升至大氣層、導緻氣溫升高、北極越發幹燥,然後又一次導緻大火......
北極地下火帶來的後果以及如何撲滅北極地下火Tips:根據熱力學原理,地表溫度升高後,就會向外界輻射熱量。而地表向外界的熱量輻射主要是通過長波紅外線進行的。
而北極一直以來就有着溫度放大器的别稱,因為北極地區以海洋為主,海水反射效率小,吸收的熱量不容易交換出去。一般來說,如果全球變暖1攝氏度,那麼北極常規會增加至少兩倍以上。
Tips:冰雪本來可以反射陽光,但如果煙霧顆粒附着在冰雪上,就可以使其吸收陽光,從而加快北極地區的變暖速度。
而專門研究北極溫室效應的科學家曾發出警告,北極大火穿透地表,燃燒被封存的泥炭,這才是最恐怖的。因為這些泥炭也被稱為有機碳,這些有機碳由成千上萬來動物的屍體和植物物質組成,持續燃燒後,這些物質将持續誕生出大量的二氧化碳和甲烷到大氣中,這對于氣候将産生災難性的影響。而根據科學家預測,未來,永凍層的持續融化和燃燒,将會給大氣層帶來高達2400億噸的二氧化碳。
并且随着北極生态圈的不斷惡化,曾經被凍土掩埋的人類屍體、遠古病毒都将被釋放。一些著名的科學家曾發布論文證明,凍土的融化,很可能會導緻曾經給人類帶來災難性打擊的病毒卷土重來。尤其是一些埋葬了帶有這些傳染病的人墓地附近,并且他們所說的論文均已經被證實!
2016年西伯利亞地區就有牲畜感染了疽病,而炭疽孢子則來自于永久凍土帶融化露出的動物屍體。
Tips:全球多地的煤礦地區都面臨地下火的問題,楚利亞煤礦從上世紀七十年代就一直在燃燒,據統計光美國賓夕法尼亞州就有超過四十處地下火在燃燒。
想要撲滅燃燒多年的地下火非常困難,由于泥炭深藏地底,并且很難發現着火點,所以通常情況下泥炭可以燃燒的時間非常長,目前很多國家都已經放棄了滅火的想法。
而令人驕傲的是,我國曾撲滅過一處燃燒了近150年地下火。位于新疆硫磺溝煤礦。采用的方法非常簡單,但實際操作起來極為複雜,工作人員使用推土機用沙土将已經暴露出來的地下火進行覆蓋和掩埋,并用水和泥漿傾灌到地底,撲滅這一處燃燒點。
最令人頭疼的問題在于其中花費成本極高,我國清理硫磺溝地下火項目總用時四年,投入成本高到一億多人民币。
Tips:根據《科學》雜志文章析,早期野火的擴張是因為較早期的荒林或者是荒地轉化為農田,而農業活動進一步擴張了燃燒面積。
但在現在來說,更加科學的農田管理活動,卻可以有效遏制火源的數量和燃燒面積,因此在中低緯度人群中野火強度和覆蓋度會呈減少趨勢,但在人口稀少植被分布廣的地區,氣候變暖反而促進了當地野火的趨勢。
實際上,北極圈内的泥炭層着火之所以無法撲滅,與這一帶的地理和氣候環境有着直接的關系。泥炭層分布面積廣、體量大,加之處在副極地低壓帶,多大風天氣,有力地助推了火勢的蔓延,而且最主要的是這些地帶人煙稀少屬于無人區,隻要沒有威脅到周邊的城鎮,幾乎沒有人出手撲救,很多情況下都是生自滅,或許隻有一場透頂的大雨才能告一段落。
結語Tips:副極地低氣壓帶:當副熱帶高氣壓與極地高氣壓的空氣相遇時,暖氣流爬升到冷氣流之上,形成上升氣流,氣壓自然降低,進而形成低壓帶。
目前根據數據統計,北冰洋上的海冰數量已經是有記錄以來的夏季第二低了,僅次于2012年,同時冰層面積也在不斷縮減,直逼四十年來最小的冰層面積記錄,科學家曾表示,我們正朝着季度性無冰的北冰洋時代靠近。
Tips:探險計劃——“馬賽克”耗資1.4億歐元,研究人員帶回1000多份冰塊樣本,以協助評估氣候變化對北極地區和整個世界造成的影響。
我們知道,因為溫度放大的效應,兩極變暖會比全球變暖的實際溫度要高得更多一些。從工業革命以來,全球平均升高超過一攝氏度,那麼兩極的溫度早已超過2攝氏度甚至是3攝氏度,且每年關于冰山消失、冰架崩塌的新聞不絕于耳,未來一定會比現在更多。
北極大火的惡性循環,也與全球變暖有着很大的關系,近年來有關北極冰川消失,北極熊無家可歸,喜馬拉雅山變綠的新聞更是多之又多。可以預見,北極最溫暖的月份、火災最多的月份、溫室氣體排放量最多的月份等紀錄,還将在未來一一刷新。人類也将無法逃脫,北極氣候惡化帶來的影響!
Tips:位于格陵蘭島和加拿大北極群島北部的古老冰層,是北極熊等北極生物“最後的家園”。以前覆蓋着厚厚的冰層,但是近幾年來,這些冰層已經在逐漸地消失
如果我們現在不保護環境,不保護我們賴以生存的環境,也許未來人類的後代便再也沒有機會看到北極皚皚白雪,隻能從課本和圖片中看到曾經北極圈内的座座冰山。
為了我們自己也為了我們孩子的将來,我們一定要貫徹執行“綠水青山就是金山銀山”的新發展理念,全世界還有很長的路要走。
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