加拿大破紀錄野火可造成嚴重全球環境問題

原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512498.shtm

11月17日，中國科學院大氣物理研究所研究團隊在《大氣科學進展》(Advances in Atmospheric Sciences) 上發表新聞與觀點文章。文章指出，2023年加拿大破紀錄野火可造成嚴重全球環境問題。

2024年第四期《大氣科學進展》封面（Advances in Atmospheric Sciences 編輯部供圖）

2023年5月以來，加拿大發生了持續性大范圍森林野火，截止8月31日累積過火面積已達破紀錄的15.6萬平方千米，超過了1983年有數據以來次大值的2倍，也超過了世界半數以上國家的領陸面積。加拿大野火發生的同時，也釋放了巨量的CO2等溫室氣體和PM2.5等空氣污染物，不僅會加劇氣候變化，還通過長距離傳輸造成了嚴重的跨境空氣污染。

中國科學院大氣物理研究所研究團隊分析了2023年加拿大野火排放的時空分布特征，并利用中國科學院地球系統模式（CAS-ESM）的大氣物理研究所氣溶膠和大氣化學模式（IAP-AACM），模擬了PM2.5和CO2的全球輸送特征。

已有研究證明，加拿大野火造成了嚴重跨境空氣污染。野火相關的PM2.5等可以顯著增加全病因、心血管疾病和呼吸系統疾病的死亡風險，且其危害顯著高于工業和機動車等人為活動產生的PM2.5。

根據全球火災同化系統（GFAS）野火排放數據，2023年5-8月四個月中，加拿大野火累積PM2.5排放量高達1000萬噸，接近過去20年同期平均值的7倍。PM2.5日排放量存在較大波動，最大日排放量達55萬噸。

模式結果則表明，加拿大野火排放的PM2.5在大氣環流的作用下，通過長距離跨境傳輸，可影響北半球廣大地區。野火PM2.5跨境影響最大的地區為美國東北部，濃度可達100μg m-3（微克/立方米）以上。監測數據也顯示紐約市PM2.5日均濃度達到148μg m-3，接近世界衛生組織（WHO）PM2.5日均濃度指導值（15μg m-3）的10倍。野火導致我國西北部PM2.5增加可達2 μg m-3。野火造成的PM2.5污染日在加拿大源區附近可達40天，在美國東北部可達10天。

同時，研究顯示，野火碳排放對氣候變暖緩解構成挑戰。2023年5-8月，加拿大野火排放了超過13.0億噸CO2以及1.4億噸CO2當量的CH4和N2O等其它溫室氣體。而根據《加拿大2030減排計劃》，加拿大2021-2030年人為溫室氣體排放量相對于2020年排放量的減排量之和為7.2億噸CO2當量。

因此，加拿大野火4個月的溫室氣體排放量相當于加拿大10年計劃累積減排量的2倍，野火的頻繁發生將給人們緩解氣候變暖的努力帶來嚴峻挑戰。至2023年8月，野火排放的CO2傳輸到除東南亞以外的北半球大部分地區，近地面月均濃度0.1 ppm以上，源區附近可達30 ppm。

另外，學者們指出，除了直接排放溫室氣體和空氣污染物造成的環境問題外，與野火相關的泥炭土陰燃火及其溫室氣體排放、過火區生物物理氣候效應、氣溶膠氣候效應、陸地植被碳匯影響、海洋施肥效應、氣溶膠沉降對冰凍圈影響、臭氧層破壞、人體健康影響等地球不同圈層問題，還需要利用觀測和模擬等多種方法進行深入研究；特別是亟需利用先進的地球系統模式，對野火與地球多圈層相互作用進行綜合全面研究。

文章第一作者為中國科學院大氣物理研究所副研究員王哲，通訊作者為中國科學院大氣物理研究所研究員王自發。