厄尔尼诺现象对我国东北地区森林火灾的影响

2012-04-27 07:34张惠莲
森林防火 2012年2期
关键词:厄尔尼诺林火东北地区

张惠莲

(南京森林警察学院,江苏 南京 210046)

从20世纪90年代以来,随着全球变暖,厄尔尼诺现象变得极为频繁。在气候预测领域,厄尔尼诺是迄今为止公认的最强的年际气候异常信号之一。据统计,每次较强的厄尔尼诺现象都会导致全球性的气候异常。东北地区是我国的重点林区,也是森林火灾重灾区。笔者通过对厄尔尼诺对气候产生的影响进行分析,从而探讨对东北森林火灾的可能影响。

1 厄尔尼诺现象概念

根据世界海洋组织(WOO)的规定,厄尔尼诺现象是指赤道东太平洋海水温度异常升高的现象,也称为厄尔尼诺事件。如果在赤道太平洋东部和中部的海水出现大范围异常偏暖现象,且持续6个月以上,就称为一次厄尔尼诺现象。厄尔尼诺现象是周期性出现的,大约每隔2-7年出现一次。厄尔尼诺的全过程分为发生期、发展期、维持期和衰减期,发生的季节并不固定,强度也不一样,持续时间短的为半年,长的一两年,一般一年左右。自1950年至2000年,厄尔尼诺事件出现了14次,分别发生在 1951、1953、1957~1958、1963、1965 ~1966、1968 ~1970、1972 ~1973、1976~1977、1982~1983、1986~1987、1991~1992、1993、1994~1995、1997~1998年。进人 20世纪90年代后,随着全球变暖,厄尔尼诺现象出现得越来越频繁。进入21世纪,厄尔尼诺事件出现了 3次,分别发生在 2002年[1],2006年[2],2009~2010年[3]。目前,科学家还没有完全弄清楚厄尔尼诺现象发生的原因和机制,但比较一致的认识是,厄尔尼诺现象并非是孤立的海洋现象,它是热带海洋和大气相互作用的产物,是一种纯粹的自然现象。

2 厄尔尼诺现象对世界森林火灾产生的重要影响

森林火灾的发生需要具备一定的气象条件,可燃物和火源。其中,气象条件是引发森林火灾的决定性因素。据统计,厄尔尼诺现象导致全球性的气候异常,使全球许多地区出现一系列气温升高,干旱,对森林火灾的发生具有重要影响,使森林火灾处于高度活跃期。厄尔尼诺现象与森林火灾密切相关,特别是与100万公顷以上的森林火灾相关显著[4]。1976年是厄尔尼诺年,发生在澳大利亚的特大森林火灾,从7月烧到了10月,整整烧了3个月,素有“世界火海之称”,是有记录以来世界最大火灾。1995年对墨西哥来说是一个多灾多难的年头,从年初至5月,几乎滴雨未下,出现了近百年来最严重的旱情,森林火灾频频发生,专家们分析,这次灾害的发生主要应归结于1994-1995年的厄尔尼诺现象[5]。1997年,在亚太地区,东南亚、南亚及澳大利亚发生了程度不同的旱情,其中一向雨水丰沛的印尼旱情为近50年间所罕见,印度尼西亚加里曼丹燃烧数月的森林大火,使大片森林遭到破坏,毁灭的热带雨林的数量要超过历史上任何一次,世界气象组织的报告分析说,这次灾害的发生主要应归结于1997-1998年的厄尔尼诺现象引起的严重旱灾。巴西亚马孙河流域的防火期在1996年和1997年间延长了一半时间,由于北方的干旱和火灾,巴西热带林损失了500万英亩,其中包括濒危的大西洋雨林,专家们分析,这次灾害的发生主要应归结于厄尔尼诺现象的影响。2002年3月14日东南亚地区连日来不断发生森林火灾,该年入夏以来,美国、加拿大、俄罗斯等国相继发生多起森林火灾,有气象专家认为,这些森林大火主要是由厄尔尼诺现象造成的干旱天气引起的。2006年厄尔尼诺年,世界各地遭遇较严重野火火灾,森林大火和草原大火不断,其中,6月印尼各地频频发生林火事件,9月份美国的加利福尼亚、俄克拉荷马州、得克萨斯州、阿肯色州、科罗拉多州和新墨西哥州都发生了森林草原大火,大火围困了数座城市,造成大量房屋被毁,大批居民被迫疏散,其中加利福尼亚州森林大火最为严重,12月中旬澳大利亚遭遇了一场70年来最大的林区大火,仅维多利亚州就出现14处主要火场。总之,厄尔尼诺现象发生,世界范围许多地区的森林火灾都会加剧。

3 厄尔尼诺现象对森林火灾产生重要影响的原因分析

3.1 厄尔尼诺现象与全球气候变暖的相互影响

一方面,从20世纪90年代以来,随着全球变暖,厄尔尼诺现象变得极为频繁,强度也明显增大。有科学家从厄尔尼诺发生的周期逐渐缩短这一点推断,厄尔尼诺的猖獗同地球温室效应加剧引起的全球变暖有关,是人类用自己的双手,助长了“圣婴”作恶。当然,要证明全球变暖对厄尔尼诺现象产生的作用还需大量科学佐证。另一方面,厄尔尼诺现象频繁发生的结果,也可能产生一个更温暖的世界,就我国来讲,厄尔尼诺现象发生后,我国有可能出现暖冬气候,据统计,近50年80%的厄尔尼诺年中国出现了暖冬。因此,在厄尔尼诺发生时我国出现暖冬的概率较大。这样,是厄尔尼诺现象引起全球变暖,还是全球变暖加快厄尔尼诺现象的发生,就陷入了一个先有鸡还是先有蛋的怪圈。但不管怎样,厄尔尼诺现象与全球气候变暖之间有着某种千丝万缕的联系,都会对森林火灾的发生有很大的影响。从20世纪90年代开始,由于全球气候变暖,厄尔尼诺现象频发,在多重因素的影响下世界范围的森林火灾次数之多,毁林面积之大,经济损失之重都是很罕见的。

3.2 厄尔尼诺导致某些地区严重干旱

厄尔尼诺现象无论发生在哪时,都会导致全球气候的明显异常,它是气候变异的最强的外强迫信号,由其引发的大气环流异常会导致全球许多地区出现严重的干旱等自然灾害。厄尔尼诺将会导致热带西太平洋降水减少,印度尼西亚、澳大利亚发生严重干旱。厄尔尼诺也会影响到热带以外的中高纬度地区,给其他地方带来干旱。天干物燥,气候干燥是引发森林火灾的关键因子。许多大的森林火灾发生前期都出现过连旱天气。在林区,厄尔尼诺造成的干旱很容易引发森林火灾,要超过它带来的其他灾害对森林的危害。

4 厄尔尼诺现象影响下,东北气候变化特征

气候变化是多重因素共同影响下的结果。厄尔尼诺频发,对东北气候变化有很大影响。东北地区位于地球环境变化速率最大的东亚季风区,是气候变化的强增温区域,暖干化趋势明显,特别是进入20世纪90年代以来春旱和春夏连旱发生频率、强度增加,由于缺水,流域生态环境十分脆弱[6]。

4.1 从20世纪50年代开始,东北地区的气温呈现出不断升高的特点

东北地区地处中国中高纬度及欧亚大陆东端,在全球气候变化中具有较强的敏感性,是中国区域乃至全球气候变暖最显著的地区之一。近百年东北地区气温变化的趋势与全球及中国的气温变化的总趋势是一致的,呈明显变暖趋势[7-8]。研究表明,近 50年东北地区气温普遍呈升高趋势[9-10],从图1可以看出,东北地区的气温是不断升高的。近50年来东北地区气温升高也呈现突出的季节特征,春季和冬季升温明显;夏季和秋季次之;夏季变暖时期晚于其他季节[12]。

图1 1951-2007年东北地区年平均气温变化[11]

4.2 东北地区气候呈现干旱趋势

大量的事实也揭示我国北方地区干旱化正在加剧[13-14]。近些年来,随着中国东北区进入降水相对较少的阶段,东北区的干旱有所发展。近50年,东北地区已成为我国干旱化显著的地区之一[15]。东北地区的干旱化趋势的产生与降水的持续减少密切相关,而20世纪 80年代前后温度的开始持续上升是该地区干旱化趋势加剧且范围扩大的又一重要原因[16]。东北地区夏季干旱的频率最高,达34.5%,春季次之,为32.25%,秋季为27.5%,冬季发生干旱的频率最小[17]。夏季蒙古高压增强,副热带高压偏弱,位置偏南,同时西风带水汽输送和孟加拉湾西南水汽输送异常减弱,是导致东北地区夏季发生干旱的主要环流背景[18]。

5 厄尔尼诺现象对我国东北森林火灾影响

5.1 东北地区大的森林火灾大多发生在厄尔尼诺年

1986-1987年为厄尔尼诺现象年,该年冬季中国北方气温偏高2℃以上,东北地区更为明显,形成少有的暖冬现象,客观上造成了1987年5月发生在中国大兴安岭北部林区“5·6”特大森林火灾[4]。受厄尔尼诺现象及温室效应的影响,2006年春防时期,东北、内蒙古林区降水较少(降水量仅为常年6成左右),同时受高温、大风等天气因素的影响,森林火险等级居高不下,防火形势异常严峻,仅5月一个月内就相继发生6起重大森林火灾。2007年进入秋季以来,据分析预测,受新一轮厄尔尼诺现象和全球持续升温影响,中国东北林区森林火险急剧升高,在内蒙古和黑龙江先后发生2起影响较大的森林火灾。

从火灾统计数据(表1)来看,我国特别重大森林火灾都发生在黑龙江和内蒙古大兴安岭林区[18],而且大多数发生在厄尔尼诺年,而且4起过火面积超过35万hm2的森林火灾中的3起也都发生在厄尔尼诺年。这也表明我国东北林区的气候受厄尔尼诺现象的影响很大。

表1 新中国建立以来森林大火与厄尔尼诺现象

5.2 夏季森林火灾增多

20世纪90年代以来,厄尔尼诺现象等各种气候因素引起了全球的气候异常,加重了中、高纬度地区夏季森林火灾的发生,并具有上升的趋势。近几年,夏季森林火灾在我国频繁发生,东北地区呈变暖、干旱趋势,其中夏季干旱的频率最高,尤其黑龙江省是夏季森林火灾发生次数、火灾损失最严重的省份之一。大兴安岭和黑河地区是夏季林火的主要发生地区。特别是进入21世纪以来,黑龙江省夏季林火具有明显增多的趋势,2001年以后夏季林火发生频繁,2002-2007年共发生夏季林火169起,其中发生林火最多的年份出现在2002年,林火次数高达64起[19],2002年7月还爆发了新中国成立以来最大的一场夏季雷击火大火,2002年入夏以来,厄尔尼诺现象导致全球气候异常,我国北方部分地区持续高温干旱,这是火灾发生的重要气候背景之一。2006年黑龙江、内蒙古发生3起特大雷击森林火灾,厄尔尼诺导致春季异常干早频繁,这也是3起特大雷击森林火灾发生的重要气候背景之一[20]。

6 结语

由于科技的发展和世界各国的重视,科学家们通过采取一系列预报模型,海洋观测和卫星侦察,海洋大气偶合等科研活动,深化了对厄尔尼诺这种气候异常现象的认识。厄尔尼诺现象对森林火灾年际活动的影响是显著的,特别是对我国主要森林火灾区域的影响是很明显的。厄尔尼诺年,对我国护林防火工作,尤其对我国东北的森林防火工作影响不容忽视。如何借助于“厄尔尼诺”现象对森林火灾长期趋势进行预测预报,进而实现对森林火灾重灾年的有效控制,这应是当代林火管理科学的重点。

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