作者:甘晓 来源:中国科学报 发布时间:2023/11/17 17:01:07
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中国科学院大气物理研究所
加拿大破纪录野火可造成严重全球环境问题

 

11月17日,中国科学院大气物理研究所研究团队在《大气科学进展》(Advances in Atmospheric Sciences) 上发表新闻与观点文章。文章指出,2023年加拿大破纪录野火可造成严重全球环境问题。

2024年第四期《大气科学进展》封面(Advances in Atmospheric Sciences 编辑部供图)

 

2023年5月以来,加拿大发生了持续性大范围森林野火,截止8月31日累积过火面积已达破纪录的15.6万平方千米,超过了1983年有数据以来次大值的2倍,也超过了世界半数以上国家的领陆面积。加拿大野火发生的同时,也释放了巨量的CO2等温室气体和PM2.5等空气污染物,不仅会加剧气候变化,还通过长距离传输造成了严重的跨境空气污染。

中国科学院大气物理研究所研究团队分析了2023年加拿大野火排放的时空分布特征,并利用中国科学院地球系统模式(CAS-ESM)的大气物理研究所气溶胶和大气化学模式(IAP-AACM),模拟了PM2.5和CO2的全球输送特征。

已有研究证明,加拿大野火造成了严重跨境空气污染。野火相关的PM2.5等可以显著增加全病因、心血管疾病和呼吸系统疾病的死亡风险,且其危害显著高于工业和机动车等人为活动产生的PM2.5

根据全球火灾同化系统(GFAS)野火排放数据,2023年5-8月四个月中,加拿大野火累积PM2.5排放量高达1000万吨,接近过去20年同期平均值的7倍。PM2.5日排放量存在较大波动,最大日排放量达55万吨。

模式结果则表明,加拿大野火排放的PM2.5在大气环流的作用下,通过长距离跨境传输,可影响北半球广大地区。野火PM2.5跨境影响最大的地区为美国东北部,浓度可达100μg m-3(微克/立方米)以上。监测数据也显示纽约市PM2.5日均浓度达到148μg m-3,接近世界卫生组织(WHO)PM2.5日均浓度指导值(15μg m-3)的10倍。野火导致我国西北部PM2.5增加可达2 μg m-3。野火造成的PM2.5污染日在加拿大源区附近可达40天,在美国东北部可达10天。

同时,研究显示,野火碳排放对气候变暖缓解构成挑战。2023年5-8月,加拿大野火排放了超过13.0亿吨CO2以及1.4亿吨CO2当量的CH4和N2O等其它温室气体。而根据《加拿大2030减排计划》,加拿大2021-2030年人为温室气体排放量相对于2020年排放量的减排量之和为7.2亿吨CO2当量。

因此,加拿大野火4个月的温室气体排放量相当于加拿大10年计划累积减排量的2倍,野火的频繁发生将给人们缓解气候变暖的努力带来严峻挑战。至2023年8月,野火排放的CO2传输到除东南亚以外的北半球大部分地区,近地面月均浓度0.1 ppm以上,源区附近可达30 ppm。

另外,学者们指出,除了直接排放温室气体和空气污染物造成的环境问题外,与野火相关的泥炭土阴燃火及其温室气体排放、过火区生物物理气候效应、气溶胶气候效应、陆地植被碳汇影响、海洋施肥效应、气溶胶沉降对冰冻圈影响、臭氧层破坏、人体健康影响等地球不同圈层问题,还需要利用观测和模拟等多种方法进行深入研究;特别是亟需利用先进的地球系统模式,对野火与地球多圈层相互作用进行综合全面研究。

文章第一作者为中国科学院大气物理研究所副研究员王哲,通讯作者为中国科学院大气物理研究所研究员王自发。

相关论文信息:https://doi.org/10.1007/s00376-023-3241-0

 
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