前所未見的北極僵尸野火，冰下火焰，無法撲滅

2020年，太平洋中東部的海洋水面溫度一直保持在一個異常的低溫水平，這標(biāo)志著拉尼娜的出現(xiàn)。拉尼娜現(xiàn)象一直維持到了今年5月左右才消失，這樣的現(xiàn)象看起來似乎能夠稍微緩解全球變暖的趨勢，但實(shí)際上，這次的拉尼娜現(xiàn)象不但沒有讓地球整體溫度降低，反而增加了極端天氣出現(xiàn)的概率，這是一個十分危險(xiǎn)的信號。

Tips：全球變暖是一種和自然有關(guān)的現(xiàn)象，是由于溫室效應(yīng)不斷積累，導(dǎo)致地氣系統(tǒng)吸收與發(fā)射的能量不平衡，能量不斷在地氣系統(tǒng)累積，從而導(dǎo)致溫度上升，造成全球氣候變暖。

目前我們并沒有找到切實(shí)可行的延緩全球變暖的方法，日益上升的環(huán)境溫度給我們的日常生活帶來了嚴(yán)重的影響。在寒冷地區(qū)，冰川融化，海平面上升，極大地改變了當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境。而在一些高溫地區(qū)，這種氣溫的上升甚至?xí)斐苫馂?zāi)。在自然界，雷電、火山爆發(fā)、干旱等自然災(zāi)害都有可能導(dǎo)致野火的出現(xiàn)，如果不對火勢的蔓延加以控制，那么就會威脅到附近居民的安全。在過去的兩年間，世界上不僅出現(xiàn)了兩起影響巨大的野火，甚至在北極圈也發(fā)生了不可思議的火災(zāi)。

近年出現(xiàn)的兩次嚴(yán)重野火

每到一年中的炎熱季節(jié)，澳大利亞就會頻繁地發(fā)生野外火災(zāi)，2019年7月，澳大利亞的叢林野火再次肆虐，這次的林火覆蓋了有史以來最大的面積，幾乎每個州都有叢林野火在燃燒。這場大火一直持續(xù)到了2020年2月中旬，給澳洲和當(dāng)?shù)鼐用裨斐闪藝?yán)重的財(cái)產(chǎn)損失，甚至還有數(shù)十人在大火中喪命，其中有4個都是消防員。

Tips： 冰川融化是因?yàn)闅夂蜃兣?由于人類不斷砍伐森林，同時焚燒石油、煤炭等化石能源，地球上產(chǎn)生了超過其自凈負(fù)荷的二氧化碳等溫室氣體。

對于澳大利亞本地的生態(tài)環(huán)境來說，雖然野火具有一定的破壞性，但它帶來的并不只是消極影響。在澳大利亞，有許多本地植物都要依靠叢林大火來進(jìn)行繁殖。比如一部分桉樹和班克木，就需要在大火的高溫灼烤下才能讓種子裂開，長出根莖然后發(fā)芽。由于澳洲大火常年發(fā)生，當(dāng)?shù)氐闹参镆呀?jīng)能夠在經(jīng)歷大火后逐漸恢復(fù)到自己原有的生存狀態(tài)，這對當(dāng)?shù)匦轮脖坏纳删哂写龠M(jìn)作用。

而且野火能夠?qū)⒁安莺碗s木都燒干凈，這樣一來，當(dāng)?shù)鼐用耖_墾土地時就方便得多了。不過，野火的火勢如果超過了一定的程度，開始瘋狂肆虐，那么這些微不足道的正面作用只能是杯水車薪。

Tips：北極僵尸野火可以在泥炭和其他有機(jī)物中燃燒數(shù)月甚至數(shù)年。由于泥炭層是在地表下的，一旦被引燃，就會在整個泥炭層蔓延。

《世界自然基金會》在2020年7月的研究報(bào)告中稱，這場肆虐了半年多的澳洲大火已經(jīng)造成了近30億只野生動物無家可歸甚至死亡，其中占比最多的是爬行動物，達(dá)到了24.6億只，其次是鳥類，受影響的數(shù)量達(dá)到了1.8億只，然后是哺乳動物，受影響的有1.43億只，最后是數(shù)量達(dá)到5100萬只的青蛙。

這個數(shù)字是1月份公布數(shù)據(jù)的接近4倍，科學(xué)家們粗略估計(jì)，這場大火會造成至少700種昆蟲滅絕，對其他動物的影響還尚未知曉，但可以確定的是，它對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境已經(jīng)造成了不可估量的破壞。

Tips：自1961年成立以來，世界自然基金會WWF一直致力于環(huán)保事業(yè)，在全世界擁有超過500萬支持者和超過100個國家參與的項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)。

由于澳洲大火的火勢實(shí)在太過猛烈，持續(xù)時間又如此漫長，它不光燒毀了澳洲大約1170萬公頃的土地，對于全球氣候的影響也讓人無法忽視。NASA在2020年對澳大利亞進(jìn)行了多次衛(wèi)星監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)澳洲大火對世界上其他國家的影響也很明顯。這場野火產(chǎn)生了大量的煙霧，隨著風(fēng)四散到世界各地，我們能夠肯定，這些煙霧已經(jīng)形成了一個足以包圍地球的圈。

就在人們以為一切都告一段落時，2020年8月，世界的另一個地方又燃起了一場熊熊大火，那就是美國加州出現(xiàn)的“蘋果大火”。這場火災(zāi)的起因相當(dāng)簡單，一輛柴油車在道路上行駛時，無意間點(diǎn)燃了旁邊的干草，加上當(dāng)?shù)氐闹脖粯O度缺乏水分，火勢很快就蔓延開來。

Tips：衛(wèi)星監(jiān)測是通過衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)，達(dá)到監(jiān)視和控制目標(biāo)的一種新途徑，一般要求有相當(dāng)強(qiáng)大的監(jiān)控的軟件來運(yùn)作實(shí)現(xiàn)。

由于加州和澳大利亞一樣常年出現(xiàn)林火，所以人們一開始并沒有把這場野火當(dāng)回事，直到火勢在干燥氣候的助力下愈演愈烈，人們才開始試圖控制火勢，但這個時候想要控制大火的蔓延已經(jīng)很困難了。截止2020年8月3日，大火已經(jīng)燒毀了超過10000公頃的土地，被人們控制住的火勢只有5%。

Tips：澳大利亞位于南太平洋和印度洋之間，四面環(huán)海，是世界上唯一國土覆蓋一整個大陸的國家，因此也稱“澳洲”。

這場大火一直持續(xù)到今年上半年，加州地區(qū)又覆蓋著大片森林，火焰掠過的區(qū)域也越來越大。這一切都證明了如今的地球環(huán)境正在朝著越來越惡劣的方向演變，而讓人感到驚訝的是，在冰天雪地的北極，竟然也發(fā)生了火災(zāi)。

出現(xiàn)在北極圈的“僵尸火”

地球的南北兩極是我們公認(rèn)世界上最冷的極寒地帶，由于大部分陸地板塊都分布在北半球，北極和陸地板塊的距離更近，整體氣候環(huán)境也比南極更溫暖。南極常常被稱為“死掉的世界”，就是因?yàn)闇囟忍蛯?dǎo)致大多數(shù)生物無法存活。在北極圈內(nèi)，有的生物就沒有這樣的困擾，它們不僅能夠在這里順利生存，還能夠大量繁衍。

Tips：南極和北極大部分地區(qū)的溫度很少會升到0℃以上。那里的冰凍美景則是由不同類型的冰構(gòu)成的。巨大的冰川冰形成冰蓋，覆蓋在南極洲和格陵蘭島的大部分地區(qū)。

雖然曾經(jīng)的北極圈氣候較為溫暖，但總體情況下仍然比陸地大多數(shù)地方要低。近年來，北極圈的溫度持續(xù)上升，在2020年6月21日，北極圈內(nèi)的一個小鎮(zhèn)上竟然出現(xiàn)了38攝氏度的歷史最高溫，這幾乎刷新了人們的認(rèn)知。

在夏季到來的時候，北極苔原表層的冰雪融化，形成一片巨大的“湖泊”，這個時候的陽光又十分充足，就會有成群結(jié)隊(duì)的蚊子來到北極圈棲息，它們極大地威脅著當(dāng)?shù)仄渌锓N的生存，甚至還會對人類進(jìn)行攻擊。而溫室效應(yīng)造成大量冰川消融，兩極的平均氣溫不斷提升，北極苔原融化的速度加快，蚊子在北極出現(xiàn)的時間也提前了。

Tips：大氣能使太陽短波輻射到達(dá)地面，但地表受熱后向外放出的大量長波熱輻射線卻被大氣吸收，這樣就使地表與低層大氣溫作用類似于栽培農(nóng)作物的溫室，故名溫室效應(yīng)。

北極發(fā)生火災(zāi)的原因也和苔原地區(qū)存在一定的關(guān)系。北極地區(qū)覆蓋著苔原和高寒森林帶，夏天氣溫上升，如果出現(xiàn)了干雷暴天氣，就非常容易發(fā)生火災(zāi)。不過這種野火一般不會蔓延到人類居住的城鎮(zhèn)，人們只需要等到雨季來臨，火焰自然而然就會被雨水澆熄。

隨著氣溫的上升，北極出現(xiàn)極端高溫天氣的概率增加，野火發(fā)生的頻率越來越高，規(guī)模也越來越大。北極在2019年就曾經(jīng)出現(xiàn)過野火，但后來已經(jīng)被雨雪澆滅了。2020年夏天，北極圈出現(xiàn)了寬度達(dá)到800公里的野火，主要分布在西伯利亞，而且這場野火出現(xiàn)的時間比往年要早一個月左右。

Tips：雷暴thunderstorms，是熱帶和溫帶地區(qū)可見的局地性強(qiáng)對流天氣。雷暴發(fā)生時可伴隨有雷擊、閃電、強(qiáng)風(fēng)和強(qiáng)降水，例如雨或冰雹。

除了北極野火之外，人們還發(fā)現(xiàn)了一種不同尋常的火，它并不是在地表上燃燒的。2020年4月17日，兩名來自阿拉斯加林業(yè)局的消防員在巡邏時發(fā)現(xiàn)了一片散發(fā)煙霧的區(qū)域，于是他們利用熱成像儀對地表進(jìn)行了檢測，結(jié)果顯示這里的地表溫度最高竟然達(dá)到了198℃。很明顯，在地表之下有什么東西正在燃燒。但奇怪的是，只從地面上方來看，這里不僅沒有著火點(diǎn)，大部分區(qū)域甚至還覆蓋著一層厚厚的積雪。

唯一能讓人將這里和火災(zāi)聯(lián)系起來的，只有2019年8月發(fā)生過的一場大火。可是按理來說，那場大火應(yīng)該在冬季降雪來臨時就熄滅了。

Tips：熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見紅外能量，轉(zhuǎn)變?yōu)槿庋劭梢姷臒釄D像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。

這個發(fā)現(xiàn)表明，這場大火并沒有從根本上被撲滅，而是在地表之下悄無聲息地燃燒。無論怎么看，這對人類來說都不是一件好事。這種在冰層下面蔓延的火被稱為“僵尸火”，形成的原因其實(shí)和北極冰層之下的泥煤層有關(guān)。

地球上接近50%的泥炭都分布在北極圈，盡管泥炭土壤的面積占比很少，但里面包含著大量的碳，在地球所有土壤的碳儲量中占25%。泥煤層的易燃程度跟木材非常接近，是由腐敗在地下的植物經(jīng)過漫長時間之后形成的。這種地質(zhì)層能夠持續(xù)燃燒很長一段時間，甚至能夠達(dá)到上千年。在泥煤層燃燒的過程中，會有大量溫室氣體釋放出來。

Tips：碳儲量是生態(tài)系統(tǒng)中碳素的存留量，與生態(tài)系統(tǒng)中生物的現(xiàn)存量關(guān)系密切。主要包括樹木、草本植物、掉落物和土壤（100cm深）生物量中的碳。

原本泥煤層中充沛的水分能夠降低燃點(diǎn)，有效遏制火勢的蔓延，但北極地區(qū)近年來的高溫天氣使土壤越來越干燥，反而成為了幫助野火持續(xù)擴(kuò)散的燃料。這種僵尸火一旦來到地表，就會再一次在地面點(diǎn)燃植被引起火災(zāi)。因此，這次出現(xiàn)的西伯利亞北極野火很有可能就有這些僵尸火的“功勞”。

如何撲滅地下野火

在我們剛接觸物理這門學(xué)科時，就從書本上知道，燃燒是需要條件的，包括達(dá)到燃點(diǎn)的溫度、助燃劑和燃燒物。在我們的日常生活中，空氣里的氧氣就是助燃劑。但是冰層幾乎將泥煤層和空氣隔絕開了，在這里的火是怎么燒起來的？

Tips：助燃劑是本身不能燃燒，但能發(fā)生燃燒所需要的氧的物質(zhì)。助燃劑包括燃燒促進(jìn)劑、淤漿分散劑、水分離劑、灰分改質(zhì)劑、乳化劑和催化劑。

答案其實(shí)并不復(fù)雜。覆蓋在泥煤層上方的土壤和冰層并不是致密的，空氣中的氧氣能夠穿過這些細(xì)小的縫隙來到泥煤層，為它的燃燒提供助燃劑。而且在地下的這些物質(zhì)燃燒殆盡之后，上方的地表就會向下坍塌，使得進(jìn)入地表之下的空氣大大增加，從而加劇了燃燒的程度。

其實(shí)這種情況在富含泥炭的地區(qū)十分常見，在世界各個煤礦含量豐富的地區(qū)都存在這種僵尸火。澳大利亞的溫根山又名“燃燒山”，在大約6000年以前就開始燃燒了，一直到現(xiàn)在都還沒有熄滅。而在美國的賓夕法尼亞州，正在燃燒的地下火一共有45處。

Tips：煤層是由于植物遺體的大量堆積，并經(jīng)成煤地質(zhì)作用而形成的層狀固體可燃礦產(chǎn)。煤層的形成是在地殼緩慢下降過程中，由泥炭經(jīng)過煤化作用轉(zhuǎn)變而成的。

撲滅地下火是一件非常困難的事情，曾經(jīng)有許多國家都嘗試過，但是最后都放棄了。或許有人以為撲滅地下火需要復(fù)雜的技術(shù)，其實(shí)不然。這個方法非常簡單粗暴，那就是直接用沙子和碎石塊把地下火上方的地表覆蓋住，再朝地下灌注水和泥漿。但是，這個過程需要的時間非常漫長，只能一點(diǎn)點(diǎn)地?fù)錅缁鹧妗?/p>

這樣看來，我們只需要耗費(fèi)足夠的時間，就能完全把地下火撲滅。但最重要的限制因素并不是漫長的工期，而是高昂的成本。我國曾經(jīng)通過這樣的方式撲滅了新疆的一處地下火，在此之前，這片火焰已經(jīng)燃燒了130年。

Tips：滅火器是一種可攜式滅火工具。滅火器內(nèi)放置化學(xué)物品，用以救滅火災(zāi)。滅火器是常見的防火設(shè)施之一，存放在公眾場所或可能發(fā)生火災(zāi)的地方。

我國清理地下火的項(xiàng)目只進(jìn)行了4年，就投入了1億多元人民幣。照這樣換算一下?lián)錅绫睒O僵尸火的成本，得到的數(shù)字是很多國家都無法承受的。不過對于很多國家來說，他們可能更加傾向于自己沒有這個義務(wù)去清理這些北極僵尸火。

小結(jié)：

在人類放任北極大火肆虐的這段時間里，這場火災(zāi)只用了6個星期，就把24.4萬噸二氧化碳排放到了大氣之中，這甚至超過了瑞典整個國家一年排放出的二氧化碳含量。這樣一來，溫室效應(yīng)被加劇，北極溫度持續(xù)上升，泥煤層的燃燒更加劇烈，一切進(jìn)入惡性循環(huán)。

Tips：二氧化碳是光合作用的原料，參與到光合作用的暗反應(yīng)過程，在一定的范圍內(nèi),光合作用的速率隨二氧化碳濃度的增大而增大。

按照目前這個狀況來看，想要徹底撲滅南極野火，也許只能靠大自然了。但我們必須要認(rèn)識到，地球是我們共同的家園，保護(hù)我們?nèi)祟惿娴募覉@應(yīng)該是每個人的責(zé)任。面對類似的環(huán)境問題時，我們應(yīng)該齊心協(xié)力找到解決的辦法，而不是一味地逃避問題。