野火烧毁了美国西部的积雪

本文最初刊登于《High Country News》。

2021 年 6 月，研究员斯蒂芬妮·坎普走过 2020 年卡梅伦峰大火留下的烧痕时，她脚下的地面漆黑如墨，焦黑如烟。大火吞噬了 20 多万英亩土地，一个夏天之后，大火的痕迹上却没有积雪——尽管大火发生在海拔近 10,000 英尺的地方，而科罗拉多州的积雪经常持续存在。然而，坎普指出，在附近一片未被烧毁的树林中，确实出现了一些“漂亮的雪”。“这真的很引人注目，”她说。“这对我来说太令人震惊了。”

根据周一发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究，野火正在日益改变美国西部的积雪。坎普夫是这项研究的主要作者，也是科罗拉多州立大学流域科学教授。坎普夫说，卡梅伦峰大火是科罗拉多州迄今为止最大的火灾，它激发了她的研究灵感，因为它的起点离大陆分水岭很近。这让坎普夫很惊讶。“我们开始怀疑，西部其他地方是否也在发生这样的事情？”她说。

坎普夫和她的团队着手确定高海拔地区是否发生了更多野火。答案是肯定的。其后果是巨大的：野火烧毁地区的积雪融化时间比平均时间早 18 至 24 天。气候变化已经导致野火季节的长度、频率和严重程度增加。积雪对西方人民和生态系统的健康至关重要：根据自然资源保护局 (NRCS) 的数据，它贡献了用于农业、能源生产、水生物种栖息地等的地表水的 20% 至 90%。

研究人员将目光锁定在了 5 月或 5 月之后积雪才完全融化的地区，这些地区被称为晚融雪区。这些地区往往在春季很长一段时间内都保持寒冷，然后融化得相对较快——这通常会在溪流中形成巨大的融雪脉冲。当雪同时融化时，地面无法吸收所有融化的雪，因此，水最终会流入溪流，供下游使用。

作者发现，从 1984 年到 2020 年，70% 的晚融雪区野火活动显著增加。犹他大学研究山地水文学的教授保罗·布鲁克斯 (Paul Brooks) 说：“这项研究很好地表明，火灾正在转移到我们认为更耐火的地方，因为这些地方更凉爽、更潮湿。”布鲁克斯没有参与这项研究，但审阅了手稿。在南落基山脉积雪时间最长的地区，2020 年的烧毁面积超过了过去 36 年的总和。坎普夫说：“这是一个令人震惊的差异。在许多不同的山脉中，雪区火灾规模趋于扩大，这确实是最重要的发现。”

野火会以多种方式影响降雪。树木通常会阻挡一些积雪，但当它们落叶或死亡时，更多的雪会首先落到地面。有时，这会导致更深的积雪。但随后其他竞争因素开始发挥作用。暴露较多的积雪会吸收更多的太阳辐射。烟灰和其他燃烧的物质落在雪上，降低了雪反射阳光的能力，也促使雪融化得更快。空旷的地方也更容易被风吹袭。“这是一种平衡行为，其中哪一种因素获胜，就能形成你在季末看到的雪况，”坎普夫说。

低纬度、朝南的山坡和阳光充足的地区尤其容易受到野火对积雪的影响，因为这些地区接受的阳光和太阳能更多。发生严重火灾的地区也是如此。存在区域差异：例如，太平洋西北部多云地区的积雪影响可能与阳光充足的地区不同。

研究还发现，被烧毁地区的雪水含量较少。“雪水当量峰值，即积雪在季节结束时达到的水平，非常重要，”坎普夫说。“在很多地方，这与那里的径流量大小密切相关。”

雪季变短，实际上意味着夏季变长，会产生连锁效应。“这就像提前一个月关闭滴灌系统，”布鲁克斯说。植物可能能够更早开始生长，但也可能随着夏季的到来而缺水，或者容易出现早霜。这可能会妨碍森林火灾后的恢复。

研究人员的发现可能会影响未来的水资源管理方式。在已经因气候变化而遭受干旱的地区，火灾可能会进一步加剧水资源短缺。如果后期融化的雪没有大量出现，如果干旱缺水的土地吸收了水分，流入溪流、河流和最终水库的水量可能会减少。积雪测量员正忧心忡忡地观察着这一情况。“森林火灾对融雪方式产生了巨大影响，”美国自然资源保护局爱达荷州积雪调查局的水文学家艾琳·沃顿 (Erin Whorton) 说。

下游水资源管理者可能需要为提前融化做好准备，因为融化会比预期更早地导致水库蓄水。布鲁克斯说：“时机真的非常重要。降雪量减少的意外性……应该让人们思考。”