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大火会燃烧森林、吞噬建筑,但你是否想过一场规模足够巨大的火灾,竟然还能改变天气?
近年来,世界各地的大型野火频繁出现一种令气象学家高度关注的现象,名为“火积雨云”。它不是普通烟雾,也不是一般雷雨,而是一种由猛烈热源催生的巨大积雨云,甚至能发展出雷电、冰雹、强烈阵风、火龙卷,在部分情况下还可能引发新的火灾。
科学家形容,这是一种火灾开始“制造”自己的天气的现象。当火焰不再只是地面的灾害,而是开始主导天空,大自然就展现出令人震撼的一面。
当火焰升上天空 一场雷暴正在形成
火积雨云的诞生,需要极其强大的热能。当野火、火山爆发、火风暴,甚至是核爆炸产生的巨大热量持续加热空气,热空气就会高速上升,携带大量烟尘、水气与灰烬冲向高空。如果大气条件配合,这股上升气流会逐渐形成积云,并持续向上发展,最终演变成高耸的积雨云。
与一般雷雨不同的是,火积雨云的动力并非来自阳光加热地表,而是源于火焰本身释放的巨大能量。部分火积雨云可以直达对流层顶部,进一步延伸至低层平流层,云顶高度可超过十多公里。在极端案例中,观测纪录超过五十公里,成为近代最惊人的大气现象之一。
不只是打雷下雨 还可能制造更多火灾
火积雨云最危险的地方,在于它会让灾害持续升级。云体内部剧烈的对流会产生大量电荷,形成闪电,而这些闪电可能落在远离原本火场的位置,引燃新的森林火灾,使火势向更广大的区域扩散。
除此之外,火积雨云还可能伴随冰雹、突发性的强风、剧烈下沉气流,以及极低空风切。在特殊条件下,还有可能形成火龙卷,让高速旋转的火焰席卷地面,大幅增加救灾难度。由于火势与天气彼此影响,形成持续增强的循环,因此媒体常将这类火灾形容为“会创造自己天气的火灾”。
烟雾竟然能飞进平流层
火积雨云带来的影响,不只局限于火场周围。1998年,研究人员首次确认,极端火对流可以把大量烟雾直接送入低层平流层。
与一般烟雾不同,一旦进入平流层,烟雾微粒可能停留数个星期或更久,在高空随大气环流飘散至远方。这些气溶胶会削弱部分阳光抵达地表,其影响方式被部分研究拿来与“核子冬天”效应进行比较。
随着全球大型野火增加,科学界也愈来愈关注这类高空烟雾对空气品质、气候与大气循环可能造成的影响。因观测技术进步,人们对火积雨云的认识快速增加。
2002年,仅在北美地区就透过各种遥测设备辨识出17场不同的火积雨云事件。2019年,美国研究团队驾驶科研飞机直接飞越华盛顿州一团火积雨云,采集烟雾微粒样本,希望了解云体形成机制,以及对环境与空气品质的影响,这也成为当时最完整的火积雨云飞行研究之一。
根据统计,仅2021年,全球估计出现83场火积雨云事件,显示这类极端现象已逐渐受到各国研究机构重视。
历史上的惊人案例
火积雨云虽然罕见,但近代已经多次出现在重大灾害之中。
1945年8月,日本广岛在原子弹爆炸后发生大规模火风暴。当爆炸云逐渐消散后,城市上空仍形成强烈的积雨云状云体,这被认为与火风暴产生的大量热能有关。
1991年,菲律宾皮纳图博火山喷发后,美军气象观测人员注意到火山灰羽流上方经常形成雷暴云,被称为“火山雷暴”。部分雷暴还带来大量降雨,引发泥石流与火山灰沉降,显示高温喷发同样可能促成剧烈对流。
2003年,澳洲坎培拉丛林大火期间,火积雨云引发一场经确认的F3级火龙卷风,造成4人死亡、492人受伤,也成为全球首次被正式确认的强烈火龙卷案例。
2009年澳洲“黑色星期六”森林大火中,多股火积雨云云顶高度达15公里,并伴随大量闪电。这场灾难造成173人罹难、超过2000栋房屋被毁。
2019年至2020年间,澳洲“黑色夏季”野火再度出现多股火积雨云。其中,新南威尔斯州一股由火积雨云产生的火龙卷甚至掀翻重达8吨的消防车,造成一名消防人员死亡、两人受伤。
2020年,美国加州克里克大火在高温、干旱、大风等条件下形成巨大火积雨云,美国国家航空暨太空总署表示,这是美国有纪录以来观测到规模最大的火积雨云。
2021年,加拿大不列颠哥伦比亚省野火期间,大量火积雨云伴随猛烈闪电活动。短短15小时内记录超过71万次闪电,其中超过11万次为云对地闪电,成为近年最剧烈的大气事件之一。同年,美国俄勒冈州布雷斯山火几乎每天都形成火积云,其中部分进一步发展成高度14公里的火积雨云。
2022年,南太平洋洪加汤加火山爆发,更形成高达58公里的巨大火积雨云,同时伴随异常活跃的闪电活动,再次刷新人们对极端大气现象的认识。
而到了2026年夏季,法国西南部野火首次观测到火积雨云在当地形成。积雨云产生的闪电又引燃新的火点,使火势进一步扩大,成为法国首次确认出现这种“火灾创造自身天气”的案例。
火积雨云的出现,颠覆了人们对火灾的传统印象。过去,人们认为天气决定火势,如今却发现,在极端条件下,猛烈燃烧的火焰本身也可能反过来改变大气,催生雷暴、闪电、强风或火龙卷,形成火与天气彼此强化的循环。火积雨云不只是特殊云层,更是地球自然力量交互作用下诞生的极端现象。
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