野火爆发、大火漩涡、高耸的雷暴:当大火变得足够大、足够热时，它们实际上可以创造自己的天气。

在这些极端的火灾情况下，消防员直接控制火势的普通方法不起作用，野火失去控制。消防队员在加利福尼亚州奇科附近的巨大公园大火和2024年夏天的其他野火中看到了许多这些风险。

但是火是如何创造天气的呢?

我是一名大气科学家，利用卫星收集的数据在天气预报模型中更好地预测极端火灾天气现象。卫星数据显示，由火引起的雷暴比几年前人们意识到的要普遍得多。事情是这样的。

野火和天气的联系

想象一个有干草、灌木和树木的荒野景观。火花落地，可能是闪电，也可能是树枝碰到电线。如果天气炎热、干燥且多风，火星可能很快就会引发一场野火。

当植被燃烧时，会释放出大量的热量。这加热了地面附近的空气，这些空气像热气球一样上升，因为热空气的密度比冷空气小。随后，较冷的空气涌入，填补上升空气留下的空隙。

这就是野火如何形成自己的风型。

接下来会发生什么取决于大气的稳定性。如果温度随着地面高度的升高而迅速下降，那么上升的空气将总是比周围的空气温暖，并将继续上升。如果它升得足够高，水汽就会凝结，形成一种被称为火积云或火积云的云。

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如果空气继续上升，在某一时刻凝结的水分会冻结。

一旦云中同时含有液体和冰冻的水粒子，这些粒子之间的碰撞就会导致电荷分离。如果电荷积聚足够大，就会产生一种放电——也就是闪电——来中和电荷。

由火引起的云是否会变成雷暴取决于三个关键因素:升力来源、不稳定性和水分。

干燥的闪电

野火环境通常湿度有限。当低层大气干燥时，就会导致所谓的干闪电。

没有人生活在容易发生野火的环境中，希望看到干燥的闪电。它发生在雷暴产生闪电的时候，但是降水在到达地面之前就蒸发了。这意味着没有降雨来帮助扑灭闪电引发的火灾。

火旋转

当空气在大气中上升时，它可能会遇到不同的风速和风向，这种情况被称为风切变。这会导致空气旋转。上升的空气可以使旋转倾斜到垂直方向，类似于龙卷风。

这些火焰漩涡可以有强大的风，可以传播燃烧的灰烬，引发新的火灾区域。然而，它们通常不是真正的龙卷风，因为它们与旋转的雷暴无关。

延时镜头显示加州野火形成“火龙卷风”- YouTube观看

腐烂的风暴

最终，由野火引发的雷暴会开始消失，上升的东西会回落。衰减雷暴的下沉气流会在地面上产生不稳定的风，进一步将火势向难以预测的方向蔓延。

当火灾形成自己的天气时，它们的行为会变得更加不可预测和不稳定，这只会放大它们对居民和消防员的威胁。预测火灾行为的变化对每个人的安全都很重要。

卫星显示，火灾造成的天气并不罕见

气象学家在20世纪90年代末认识到火灾能够产生雷暴。但直到2017年GOES-R系列卫星发射，科学家们才有了必要的高分辨率图像，看到火灾引发的天气实际上很常见。

今天，这些卫星甚至可以在拨打911电话之前提醒消防员发生新的火灾。这很重要，因为美国各地野火的数量、规模和频率都有增加的趋势。

气候变化和火灾风险上升

热浪和干旱的风险在北美不断增加，全球气温上升更频繁地导致干旱的景观和森林燃烧。气候模型实验表明，人类造成的气候变化将继续增加这种风险。

随着越来越多的人在气候变暖的情况下进入火灾危险地区，火灾发生的风险也在上升。随着火灾的发生，在火灾熄灭后很长一段时间内仍然存在的连锁危害，例如被烧伤的景观更容易受到滑坡和泥石流的影响，从而影响水质和生态系统。

社区可以通过建造可防御的空间和防火设施，使房屋和财产不那么脆弱，来减少对火灾的脆弱性。消防员也可以用规定的火来减少周围的燃料负荷。

重要的是要记住，火是地球系统的自然组成部分。正如火灾科学家斯蒂芬·j·派恩(Stephen J. Pyne)所写，我们人类必须重新调整与火的关系，这样我们才能学会与火共存。

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