野火是一种自然现象，当干燥的植被、炎热的温度和强风结合在一起就会发生火灾。然而，人类活动，如没有熄灭的营火、纵火和农业实践，大大增加了世界上许多地方野火的频率和强度。野火对当地的生态系统和社区具有破坏性的后果，包括破坏野生动物的栖息地，空气污染，以及财产和生命的损失。

由加州大学欧文分校领导的一项研究发现，北纬度地区的森林火灾是主要来源。

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由加州大学欧文分校地球系统科学家领导的一个国际研究小组报告说，野火的二氧化碳排放量经历了急剧增加，在2021年达到了历史最高水平。自2000年以来，该排放量一直在稳步上升。

根据该科学家团队在《科学》杂志上发表的一篇论文，2021年北美和欧亚大陆的北方森林燃烧向大气中释放了近17.6亿吨二氧化碳，相当于近5亿吨的碳。这一数量比2000年至2020年期间观察到的平均年度二氧化碳排放量高出150%。

"根据我们的测量，2021年的北方大火打破了以前的纪录，"高级合著者、UCI地球系统科学教授Steven Davis说。"这些火灾是加拿大北部和西伯利亚二十年的快速变暖和极端干旱的结果，不幸的是，即使是这个新的记录也可能维持不了多久。"

UCI地球系统科学教授Steven Davis领导了一项关于近几十年来森林火灾的二氧化碳排放的研究。在《科学》杂志的一篇论文中，他和他的同事分享了一些令人震惊的发现。

研究人员说，不断恶化的火灾是气候-火灾反馈的一部分，其中二氧化碳排放使地球变暖，创造了导致更多火灾和更多排放的条件。

"预计北方地区野火的升级将加速永久冻土层中大量碳储存的释放，并促使灌木向北扩展，"共同作者、UCI地球系统科学研究科学家陈阳说。"这些因素有可能导致进一步变暖，为野火的发生创造更有利的气候"。

戴维斯补充说："2021年，北方大火释放的二氧化碳量几乎是全球航空的两倍。如果这种来自无人管理的土地的排放规模成为一种新常态，稳定地球的气候将比我们想象的更具挑战性"。

由于各种原因，分析野火期间释放的二氧化碳量对地球系统科学家来说是困难的。崎岖不平、烟雾笼罩的地形阻碍了燃烧事件中的卫星观测，而且天基测量的分辨率不够精细，无法揭示二氧化碳排放的细节。研究人员表示，用于模拟燃料负荷、燃料消耗和火灾效率的模型在普通情况下运行良好，但在代表极端野火方面不够强大。

而且还有一个人类自己制造的路障。陈说："地球的大气层已经包含了大量来自人类化石燃料燃烧的二氧化碳，而且现有的温室气体很难与森林火灾产生的气体区分开来。"

该团队通过研究火灾期间排放到大气中的一氧化碳找到了解决这些障碍的方法。结合MOPITT（对流层污染测量卫星仪器）的一氧化碳读数和现有的火灾排放和风速数据集，该团队重建了2000-2021年全球火灾二氧化碳排放的变化。一氧化碳在大气中的存留时间比二氧化碳短，所以如果科学家检测到一氧化碳的异常丰度，这就提供了火灾曾经发生的证据。

研究人员通过美国宇航局Terra和Aqua卫星上的中分辨率成像光谱仪提供的数据集，独立确认了2021年极端火灾的发生。

"这项研究中采用的反演方法是对传统的自下而上方法的补充，后者是基于对燃烧面积、燃料负荷和燃烧完整性的估计，"陈说。"将这些方法结合起来，可以对野火模式及其影响有一个更全面的了解。"

研究人员说，他们的数据分析揭示了广泛的北方火灾和气候驱动因素之间的联系，特别是年平均温度的增加和短暂的热浪。他们发现，北纬度较高的地区和树木覆盖率较大的地区特别容易受到影响。

"在21世纪的前20年里，全球的野火碳排放相对稳定，每年约为20亿吨，但2021年是排放真正起飞的一年，"Davis说。"这些二氧化碳排放的大约80%将通过植被再生得到恢复，但20%以几乎不可逆的方式流失到大气中，因此人类将不得不找到某种方法从空气中清除这些碳，或大幅削减我们自己对大气中二氧化碳的生产。"

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