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近年来，全球诸多地区发生了不同程度的野火，对全球气候和生态产生了严重的影响。

最近，北京大学物理学院大气与海洋明升体育app系研究员俞妍与合作者考察了全球逾15万次大面积、持续性的野火事件，发现其中逾90%的事件导致了植被覆盖显著降低，超过一半的野火在燃烧结束后的两个月内沙尘浓度显著升高。在全球变暖的趋势下，干旱—野火—沙尘这一联合灾害在全球诸多地区有可能继续加剧。相关研究成果于10月17日发表在《自然—地球明升体育app》杂志。

“野火是发生在自然植被类型上的生物质燃烧现象，是陆地生态系统的主要扰动源和天然气溶胶的主要自然排放源之一，影响全球碳循环、气候和经济社会。”俞妍告诉《明升官网明升体育app报》。

理论上，熊熊燃烧的野火破坏植被，导致裸土面积增加，进而因“摩擦”减小使得近地面风速上升，“狂风大作”的可能性迅速增加。此外，野火燃烧掉有机质，降低了土壤粘结力和土壤湿度。这些，为野火后的沙尘排放营造了“适宜”的陆面和大气条件。

那么，实际是否存在野火后沙尘排放的现象？全球哪些地方有这样的现象？野火后沙尘排放的强度和频率受哪些因素驱动呢？

过去，研究者利用地面观测资料捕捉到美国西部爱达荷州2010年7月一次野火后沙尘排放的现象。不过，由于地面观测的时间和空间覆盖率极低，如果要将北美情形推广到全球，需要建立很多类似观测站，技术上难以实现。

因此，俞妍团队采用了从2003年到2020年、时间分辨率为每日或每周、空间分辨率不低于10公里的覆盖全球的卫星遥感资料，其中包括燃烧火点、气溶胶浓度和光学性质、植被绿度、土壤湿度等产品。

研究者从燃烧火点出发，识别大面积、持续性的生物质燃烧事件，在这些事件结束后的60天范围内，寻找植被覆盖显著降低的信号，在植被降低的时空范围内继续寻找沙尘浓度显著升高的信号，并剔除了燃烧烟尘对于沙尘信号的干扰。

研究发现，野火后沙尘排放主要发生在非洲稀树草原地区、美国西部、亚马逊以南的南美地区、澳大利亚、中亚、喜马拉雅山脉南侧和中南半岛以及东北亚地区。

野火后沙尘排放可持续几天到几周，由此导致的沙尘浓度最大值可接近干旱半干旱地区（如撒哈拉沙漠和塔克拉玛干沙漠）沙尘暴发生时的沙尘浓度。进一步研究表明，野火后沙尘排放的强度主要取决于野火燃烧面积和持续时间、以及野火后植被破坏程度。从2003到2020年，伴随着地区性野火时空范围扩大，野火后沙尘排放持续时间在全球多地呈现显著增加趋势。

研究人员发现，在全球变暖的趋势下，很多地区将面临更频发、更持久的干旱，干旱伴随高温热浪导致其野火燃烧面积和强度也将进一步上升。

“干旱、野火、沙尘产生连锁反应，产生了气象生态联合灾害现象。与发生在沙漠等地区相比，发生在有植被覆盖的区域，由于在空间上与人类活动更接近，因此导致的沙尘暴对人类社会的影响很可能更大，这一联合灾害在全球很多地区都有可能继续加剧。”俞妍表示。

谈及研究初衷时，俞妍表示，2021年上半年，研究团队开展了关于气候变率如何调控澳大利亚沙尘排放的研究，发现2019年末到2020年初澳大利亚东南部沙尘浓度是往年同期的两倍以上，而这一地区通常不是沙尘排放的热点地区。这使她联想到2019年末到2020年初，澳大利亚东南部发生了创纪录的极端大火，沙尘浓度异常升高的区域似乎正好是极端大火的区域。

“我研究了区域内每个10公里格点燃烧发生、植被绿度、沙尘和烟尘气溶胶浓度的时间序列，发现，这数千个时间序列似乎都指向野火后植被覆盖降低、沙尘浓度升高这一现象。接着我把研究区域扩大到全球，这才有了这一全球性的发现。”俞妍说。

研究还提出了潜在的空气质量双重威胁，即野火产生的烟尘和燃烧后产生的沙尘。这启示我们，在野火发生时和发生后，特别是在持续干旱条件下，需要持续防范颗粒物污染。

不过，俞妍表示，由于目前遥感资料的时间和空间分辨率还比较低，以及遥感产品本身存在的一些不确定度，我们对于野火后沙尘排放的这项研究只能称为半定量。接下来需要利用更精细的卫星遥感（比如我国风云系列卫星），结合地面观测、模式模拟，量化野火后沙尘排放量、对空气质量的影响，以及对区域和全球气候的作用。期待能与国内外相关的课题组进行合作，也希望在未来的研究中能多多应用我们的国产卫星资料。

相关论文信息：http://doi.org/10.1038/s41561-022-01046-6