谁在对加州“煽风点火”?

11月的美国加利福利亚州本应在寒风中颤抖,可它却冒着火气。 加州叕着火了。去年丧生86人,烧毁1.4

11月的美国加利福利亚州本应在寒风中颤抖,可它却冒着火气。

加州叕着火了。去年丧生86人,烧毁1.4万多栋房屋的天堂镇大火,使北加州布尤特县沦为地狱。10月23日再度袭来的大火,让全民又习惯性地上演“大逃亡”戏码。“有史以来最具破坏性的火灾”,这样的评价以及年年如此的加州,难免会让我们有仿佛在看去年新闻的错觉。

(2018年11月8日天堂镇大火)

天堂镇大火后,经过调查发现,部分区域火情的失控与加州电力公司太平洋天然气电力(PG&E)老化的设备脱不开干系。可能是怕再次陷入麻烦, PG&E和南加爱迪生公司在本次火势蔓延之际,采取了局部停电的措施。 但即便是这样,还是没能阻止大火对加州的肆虐,反倒是因为突如其来的停电造成其他损失,再次将PG&E推上风口。

前加州州长杰里·布朗就曾说过:“野火是加州的新常态,这可能是每年都会发生的事情。”受全球变暖的影响,变得更热更干的加州注定会与火结缘。可是同加州一样面临的困境的地方也不在少数, 为什么加州的大火却总能声名在外?

(火点位于盖瑟维尔东北部 摄于10月27日 图源:NASA)

日趋严重的旱情,干枯易燃的植被,受地理位置影响产生的凶猛大风,还有不断扩延却缺失规划的居(fu)民(ren)区......

树多也是错?

加州的北边沿海多水灾,南边莫哈维沙漠很缺雨;东南部一到夏季便要承受高温折磨(“California”一词的拉丁语词源是“炎热的气候”之意),而紧邻加州的内华达山到了冬天又极其寒冷。这么看来, 加州的自然环境还真挺分裂的,加州也必须为它的分裂买单。

低纬且封闭的内部环境,周边自然因素和生态环境变化带来的影响,让加州总体气温明显升高,降雨减少。尤其是从附近沙漠吹来的干燥热风更是让过去几年的加州持续处于缺水状态,中南部河流的水位线也明显下降。

(加州Folsom湖2012和2016年对比图)

不仅仅是河流变得干涸,受气候变化的影响, 加州积雪量也出现了下降的情况,而积雪融水一向是加州重要的水源。 种种条件的相互作用,让加州只能在干旱这条路上越走越远。有数据显示,在今年初加州有超过75%的区域存在着不同程度的干旱。

加州的植被覆盖率特别高,森林和草地等植被覆盖面积占全州的三分之一,但这却带来了满满的隐患。随着燥热夏季的到来,在冬天繁荣生长的植物们却无法躲过枯败的命运,于是它们便成了火灾最好的助燃剂,并且一旦发生火灾,都会变得不可控。历史数据表明, 在干旱环境下,加州的火灾过火面积和持续时间都明显增加。

(大火在索诺玛县燃烧后留下的巨大伤痕,深灰色为烧伤的区域,黄点为仍在燃烧的区域 图源:11月3日由NASA的Terra卫星上的ASTER仪器拍摄)

诡异的焚风

在近日有关加州火灾的新闻中, “圣安娜风”(Santa Ana winds 这个词的出现频率极高,据说它的名字源自橘郡的圣安娜峡谷(Santa Ana Canyon)。由于内华达陆地空气和大西洋洋面空气之间存在气压差,使经过此地的气流受到挤压,流速提升;另一方面,这股风会途径莫哈维沙漠,以此形成的剧烈大风所及之地都会变得无比干燥。

2018年发表在学术期刊《Environmental Letters》上的一项研究称,南加州有两个不同的火灾季。一个为6-9月,受干燥热风驱动容易引发内陆地区的山火;另一个从每年10月持续到第二年的4月,就是由上述提到的圣安娜焚风驱动。

什么是焚风?

焚风(foehn wind)也称焚风效应,是出现在山脉背面,由山地引发的一种局部范围内的空气运动形式——过山气流在背风坡下沉而变得干热的一种地方性风。焚风往往以阵风形式出现,从山上沿山坡向下吹。

加州地形南北狭长,其东高西低的地形走势和差距悬殊的海拔,为焚风的形成创造了有利的条件。在加州不止有“圣安娜风”,在旧金山湾区的著名焚风“大恶魔风”(Diablo winds)同样会加入这场狂欢。在两股诡异恶风的相互作用下,让加州变得“易燃易爆”。

此外,焚风对火灾的威胁不止是助燃这么简单,风力还极有可能将火种吹至其他地方,造成新的火情,这也是森林火灾防治的难点之一。

(2019年10月20日至2019年10月28日之间美国西部的风 图源:NASA)

看到“焚”这个字,基本上都能联想到火,焚风对加州山火的形成和扩散有无可逃避的责任。此时,正是属于焚风的季节。

大火下的加州没有体面

根据美国官方公布的数据,2019年第一季度美国GDP同比增长2.8%,为5.2万亿美元。美国的经济实力不容置疑,而加州作为美国人口第一大洲,就成为如同支柱一般的存在。2017年其GDP增长3.4%,经济总量达到2.75万亿美元;2018年GDP接近3万亿美元,预计今年的增速将提升至5%,达到3.1万亿美元。

繁荣的经济,宜人的环境,以及硅谷、好莱坞等知名产业基地,让加州成为不少人向往并追逐的地方。但这对于加州来说,却不是什么好事。 城市规划的速度远远迟于扩张速度, 人们居住的地方已经不限于早前规划好的区域。尤其是名人们,纷纷选择将自己的豪宅建立在山林之间,一边享受繁荣都市带来的体面,一边又期盼着回归自然。

但这些房子距离野火源很近,由于缺乏整体规划,它们并不具备抵抗风险的能力;另一方面,由于加州处于环太平洋火山地震带,为了让抗震,建造房子时多会采用轻质的木头材料。因此, 一旦发生火灾,这些价值百万美金的豪宅就会和那些枯木残枝一样,只是大火中一枚普通的助燃剂罢了。

洛杉矶市长“It was an act of God”

根据美国加州森林保护和防火局公布的最新数据显示,截至11月4日,燃烧了近两周的大火,已吞噬7.7万多英亩植被和百余座建筑。

洛杉矶市长Eric Garcetti在29日召开的记者会上证实, 起火原因系树枝落到了电线上。

通过一段行车记录仪视频可以发现,火灾发生当日凌晨1点30分,一根桉树树枝被大风吹断,落在附近的电线上起火,旁边的灌木丛被点燃,随后就发展至我们看到的这一幕。Eric Garcetti表示这一切都是“天意”

遥感技术进行监控,准确评估火情灾势和损失

森林火灾不仅对大气环境造成污染,更会对人民生命财产安全带来巨大威胁。就像上文讨论的加州,森林火灾大多发生在人迹罕至且植被茂密的地方,因而难以及时发现起火点,且火灾发生后也常常面临无法控制的困境,这不利于森林火灾的防治。

而通过遥感卫星资源,结合先进的遥感分析技术和连续不断地观测,就可及时发现火点并快速判识火灾现场情况和过火面积, 以便客观、准确地评估火灾损失,为扑火提供辅助决策,同时也能为森林防火及航空护林提供基础地理信息。

地势复杂,火势控制难度大

2017年5月9日21时50分,四川省凉山州木里县博窝乡关机村因雷击发生森林火灾。这次森林火灾发生地的海拔为3300米以上,地形复杂,交通不便。一方面加大了火灾情报的获取难度;另一方面,同本次加州山火一样,周边茂密的植被极易使过火面积进一步扩大。

尽管经过扑救火情能得到控制, 但对于森林火灾来说,防 止死灰复燃,避免发生新的火灾也很关键。

传统监测方式难以获得准确的火灾情况

以前,通常会采用传统的人工方式来获取森林火灾的过火面积,估算灾情损失。但这个过程充满着太多的艰辛及不确定性,因为这意味着需要花费更长的时间,付出更多的成本才能获得数据,而这个数据也 会因为一些不可控的因素,无法保障准确性。 如今运用遥感技术,可以更高效、更准确地估算出火灾对森林的影响。

遥感技术监测山火情况

利用多光谱遥感影像数据与地表覆盖识别技术,大地量子生产了像元级火点提取产品,可对每一个火点进行精准定位和焚烧面积的定时更新。

由于着火后土地变黑,可以发现其短波红外及可见光波段内的数值会区别于正常的土地。也就是说在特定波段范围内, 着火区域和未着火区域最终呈现出的光谱曲线是不同的, 以此便可推测出过火范围,估算火灾带来的损失。

(凉山州火灾林损监测图 出品:大地量子)

对灾情的反应速度决定救灾成效

对突发灾害事件的反应速度和决策处理能力往往决定了应急管理能否成功,大地量子的灾害监测数据产品可对相关信息进行挖掘,以帮助相关机构充分掌握灾情,提升对重大突发应急事件的反应能力和决策水平。无论是灾前,灾中还是灾后,都能运用遥感技术不断监测灾害的进程的态势,及时把信息传输到抗灾指挥机关,以便快速组织救灾。

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