3003新葡的京集团 野火是否变得更有可能发生? ~全球变暖导致的干燥和暴雨的两极分化~

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2025 年 8 月 22 日
  • 本文转载自东京海洋研究所出版的《SENSOR》。

2025年,日本各地接连发生大规模森林火灾,造成巨大损失。随着全球变暖,据说空气会变得更加干燥,更容易引发火灾,但也有人说大雨将会增加。这些乍一看似乎相互矛盾的现象,与气温升高引起的大气水蒸气的变化密切相关。在解开这个关系的同时,我会解释为什么“干旱”和“大雨”同时出现。

1。森林火灾是否在增加?

中长期来看,森林火灾数量一直在下降(图1)。森林火灾的主要原因是人为的,如篝火、焚烧、纵火等,但在昭和时期,林业比今天更加活跃,进出森林的人也更多,所以人们认为森林火灾比今天更多。
近年来,每年森林火灾数量一直徘徊在1000起左右。

图1 森林火灾数量变化
(来源:林业局主页野火预防!!)

2。大规模森林火灾是如何发生的?

2025年1月至3月,大船渡市(过火面积约3,370公顷)、冈山市(约565公顷)和今治市(约482公顷)接连发生大规模森林火灾*1近年来,每年因森林火灾而被烧毁的面积约为400公顷至800公顷*2然而,到了2025年,短短三个月的时间,烧毁的面积就远远超过了这个数量,这是前所未有的情况。
我们认为天气条件对此背景有很大影响。 2024年12月至2025年2月除北陆地区以北的日本海一侧外全国降水正常*3(图2)。
图2 降水量分布与常年相比(2024年12月至2025年2月)
(来源:日本气象厅网站2024-2025年冬季(12月-2月)天气)

因此,森林土壤和植被储存的水分缺乏,地表极其干燥,很容易让余烬蔓延。
让我们以发生大规模森林火灾的大船渡市为例,研究一下天气条件的影响。在大船渡市,从2024年12月到火灾发生的2025年2月期间,降水量明显低于正常水平(图3)。结果,森林土壤和植被吸收的水分减少,地表被认为极其干燥。
图4显示了2025年2月与海拔750m左右(925hPa)的“相对湿度”正常值(1991年至2020年的平均值)之间的差异,“相对湿度”是大气干燥程度的指标。红色区域表示相对湿度低于正常值,这意味着空气更干燥。此外,箭头指示与正常年份相比风力更强的方向。
2025年2月,西风比常年更强,袭击奥羽山脉的空气在日本海一侧造成雪雨,并以水蒸气较少的干燥空气被带到太平洋一侧。受此影响,大船渡市所在的三陆海岸地区的空气特别干燥。
这样一来,除了降水量比常年少外,西风还带来了干燥的空气,因此认为2025年2月的大船渡市存在有利于森林火灾的天气条件。

图 3 大船渡市的月降水量(2024 年)
(研究所根据日本气象厅的观测数据创建)
图4 2025年2月相对湿度和风速的正常差异
(研究所根据欧洲中期天气预报中心 (ECMWF) 再分析数据集 ERA5 创建)

3。随着全球变暖,森林火灾会变得更容易发生吗?

随着全球变暖的进展,大气温度升高,空气中可容纳的水蒸气量(饱和水蒸气量)相应增加*4乍一看,你可能会想:“如果空气中的水蒸气含量增加,岂不是更难干燥了吗?”然而,实际上,水蒸气的量并不是均匀增加的;水蒸气聚集的难易程度因地区和季节而异,且增加量也不均匀。因此,随着全球变暖的加剧,“干旱地区”和“强降雨地区”之间的差距将会扩大。
这里重要的是一个称为“相对湿度”的指数,它表示大气的干燥程度。相对湿度表示空气中包含的“实际水蒸气量”与该温度下“空气可容纳的水蒸气量”的比率。换句话说,如果“实际的水蒸气量”小于“可以容纳的水蒸气量”,则称为“干燥”。

图5-1 温度升高导致的水蒸气量变化
(水蒸气难以收集的地方)
图5-2 温度升高引起的水蒸气量变化
(水蒸气容易聚集的地方)

因此,在温度升高、水蒸气供应跟不上的地方(潮湿空气难以流入的地方),可容纳的水蒸气量增加,相对湿度趋于降低(图5-1)。结果,空气变得更加干燥,增加了森林火灾的风险,即使是最轻微的着火也会造成更大的损害。
另一方面,在水蒸气容易聚集的地方(潮湿空气容易流入的地方),随着温度升高,不仅可以容纳的水蒸气量增加,而且空气中实际含有的水蒸气量也趋于增加(图5-2)。当水蒸气量增加到空气所能容纳的极限(相对湿度100%)时,水蒸气最终会以雨的形式落下,但“实际水蒸气量”越大,下雨的可能性就越大。这样,随着气温升高,空气中水蒸气量的增加被认为是促进“线性降水带”中极端暴雨发生的因素之一。
针对此类现象,日本文部科学省和日本气象厅发布了《日本气候变化2025》报告,总结了日本气候变化的观测结果和未来预测。*5中也提到了报告预测,随着全球变暖的进展,暴雨发生的频率和强度将会增加,而日降水量小于10毫米的“无降水天数”也会增加。

过去100年来日本的年平均气温上升了约140℃,人们认为这已经开始影响空气中水蒸气的状态。大船渡没有1962年之前的观测数据,因此我们将查看附近观测点宫古的数据。比较100年前的30年(1895-1924年)和最近30年(1995-2024年),宫古市年平均气温上升了约096℃*6图6显示了该时期相对湿度的变化。
夏季时,潮湿的空气(水蒸气)从太平洋一侧流入,随着气温的升高,空气所能容纳的水蒸气量和实际水蒸气量均增加,而相对湿度没有大的变化。另一方面,在冬季,干燥的空气从日本海一侧流入,容易导致水蒸气供给不足,因此,尽管“空气可容纳的水蒸气量”因气温上升而增加,但“实际水蒸气量”的增加量不足以跟上增加的速度,相对湿度被认为正在下降。
尤其是在 1 月和 2 月,相对湿度下降了近 10%,这些变化似乎主要是由于温度升高造成的。
虽然尚不清楚气温上升将如何影响大船渡市的森林火灾,但大气条件的变化已经开始出现。
图6 宫古市相对湿度的变化(与100年前相比)
(研究所根据日本气象厅的观测数据创建)

4。最后

全球变暖同时导致“干旱和大雨”看似矛盾的现象。造成这两者的主要因素是随着温度升高,大气中可含有的水蒸气(饱和水蒸气量)增加。换句话说,气候两极分化可能会加剧,干燥的天气会导致山火增加,反之,暴雨灾害也会变得更加严重。
全球变暖不仅仅是变得更热。了解极端天气如何变得更加极端的总体情况是防灾准备的第一步。

作者评论

近年来,日本国内外接连发生大规模森林火灾,并被3003新葡的京集团广泛报道。许多人可能认为这些火灾背后的原因是全球变暖导致气温升高以及空气和土壤干燥。
森林在吸收二氧化碳、抑制全球变暖方面发挥着作用,但一旦因火灾而消失,就需要很长时间才能恢复。除了减少二氧化碳汇之外,燃烧还会释放大量二氧化碳,这可能会进一步加剧全球变暖。
另一方面,随着全球变暖的加剧,据说近年来许多地方的强降雨量将会增加。为什么气温升高时会同时出现“干旱”和“大雨”这看似矛盾的现象呢?
本文重点研究温度与水蒸气含量之间的关系,并探讨其原因。我们希望了解这些天气现象的机制将有助于我们思考如何应对气候变化和灾害。

Takao Araki,东京海洋研究所首席研究员

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