2023 年，加拿大经历了数十年来最温暖、最干旱的天气，导致极端森林火灾，释放了约 6.4 亿吨碳，相当于一个主要工业化国家的年排放量。由美国国家航空航天局（NASA）利用卫星数据和先进计算技术进行的研究强调了这些火灾对环境的重大影响，其排放量超过了俄罗斯和日本等国 2022 年全年的化石燃料排放量。
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在这幅显示 2023 年夏季数据的动画中，加拿大野火产生的一氧化碳在北美数千英里的范围内袅袅升起。较低浓度显示为紫色，较高浓度显示为黄色。红色三角形表示火灾热点。资料来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心
美国国家航空航天局（NASA）的科学家发现，由于加拿大几十年来最温暖、最干旱的气候条件，2023 年的特大森林火灾释放了约 6.4 亿吨碳。这相当于一个大型工业化国家每年的化石燃料排放量。NASA资助了这项研究，作为其了解我们不断变化的地球的持续任务的一部分。
研究小组利用卫星观测和先进的计算方法，对大火的碳排放量进行了量化，从2023年5月到9月，大火燃烧的区域面积大约相当于北达科他州。这项新研究于8月28日发表在《自然》杂志上，由位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室的科学家领导。
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2023 年 5 月，国际空间站上的一名宇航员拍摄到新斯科舍省的野火烟雾在大西洋上空弥漫。去年，温暖的天气和缺乏雨水助长了加拿大各地的大火，烧毁了该国 5%的森林。
碳吸收的主要区别
他们发现，加拿大大火在五个月内释放的碳比俄罗斯或日本 2022 年全年化石燃料排放的碳（分别约为 4.8 亿吨和 2.91 亿吨）还要多。科学家们指出，虽然野火和化石燃料燃烧排放的二氧化碳（CO2）都会立即导致额外的气候变暖，但两者之间有一个重要的区别。随着森林的重新生长，火灾排放的碳将被地球生态系统重新吸收。而燃烧化石燃料排放的二氧化碳则无法被任何自然过程轻易抵消。
欧空局（ESA）一台专门用于测量空气污染的仪器观测到了加拿大上空的火羽。TROPOspheric监测仪器，简称TROPOMI，搭载在哨兵5P卫星上，该卫星自2017年以来一直围绕地球运行。TROPOMI 有四个光谱仪，用于测量和绘制大气中的痕量气体和微粒（气溶胶）。
科学家们从火灾的最终结果入手：火灾季节大气中的一氧化碳（CO）含量。然后，他们"反向计算"了产生这一数量的一氧化碳的排放量有多大。根据大火烟羽中两种气体的比例，他们能够估算出释放了多少二氧化碳。
在这幅显示 2023 年夏季数据的动画中，加拿大野火产生的一氧化碳在北美数千英里的范围内袅袅升起。较低浓度显示为紫色，较高浓度显示为黄色。红色三角形表示火灾热点。资料来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心
2023 年野火的历史影响和强度
JPL科学家、新研究的主要作者布伦丹-伯恩（Brendan Byrne）说："我们发现，火灾的排放量比加拿大的任何记录都要大。我们想了解其中的原因。"
野火对森林的健康至关重要，它可以清除灌木丛和矮树丛，为新的植物生命开辟道路。然而，据美国农业部称，近几十年来，野火的数量、严重程度和总体规模都在增加。造成这一现象的因素包括长期干旱、过去的火灾管理策略、入侵物种以及居民社区向以前欠发达地区的蔓延。
森林火灾的未来及其对气候的影响
为了解释为什么 2023 年加拿大的火季如此猛烈，新研究的作者列举了加拿大森林中的"火药桶"条件。气候数据显示，这是至少自 1980 年以来最温暖、最干旱的火灾季节。从 5 月到 9 月，该国西北部地区（61% 的火灾发生在该地区）的气温比平均气温高出 4.5华氏度（2.6摄氏度）以上。全年大部分时间的降水量也比平均水平低 3 英寸（8 厘米）以上。
在这些条件的主要驱动下，许多大火都发展到了巨大的规模。大火的范围也异常广泛，从西部的不列颠哥伦比亚省到东部的魁北克省和大西洋省份，约有 1800 万公顷的森林被烧焦。被烧毁的土地面积是 40 年平均值的八倍多，占加拿大森林面积的 5%。
拜恩说："一些气候模型预测，到 2050 年代，我们去年经历的气温将成为常态。气候变暖，再加上缺乏水分，很可能在未来引发火灾活动"。
如果像 2023 年加拿大森林大火这样的事件变得更加普遍，它们可能会影响全球气候。这是因为加拿大广袤的森林是地球上重要的碳汇之一，这意味着它们从大气中吸收的二氧化碳要多于释放的二氧化碳。科学家们说，加拿大森林是否会继续快速吸收碳，或者火灾活动的增加是否会抵消部分吸收，从而削弱森林防止气候变暖的能力，这些都还有待观察。