澳大利亚森林大火可能导致多年拉尼娜现象

2019-2020年澳大利亚灾难性的森林大火导致数千英里外的海洋变冷，最终将热带太平洋推向罕见的多年拉尼娜事件，直到最近才消散。

该研究由国家大气研究中心(NCAR)领导，并发表在《科学进展》上。

拉尼娜事件往往会影响北美的冬季气候，导致美国西南部比平均水平更干燥和温暖，太平洋西北部天气更潮湿，加拿大和美国北部气温更低。由于拉尼娜现象的出现通常可以提前几个月预测，因此它是季节性气候预报的重要现象。

该研究的第一作者NCAR科学家约翰·法苏洛(John Fasullo)说：“许多人很快就忘记了澳大利亚的大火，尤其是在COVID大流行爆发的时候，但地球系统记忆犹新，大火的影响持续了多年。

罕见的拉尼娜三泥炭

拉尼娜现象并不少见，但连续三个冬天的情况很少见。最近的拉尼娜现象从2020-21年冬季开始，一直持续到去年冬天，只是历史记录中的第三串，可以追溯到1950年。

最近的拉尼娜现象也是不寻常的，因为它是唯一一个没有在强烈的厄尔尼诺现象之后发生的，厄尔尼诺现象是热带太平洋地区变暖而不是变冷，对气候的影响相似但相反。

科学家们此前已经确定，地球系统中的事件，包括南半球的大型火山喷发，可以改变拉尼娜现象出现的可能性。在火山的情况下，喷入大气中的排放物会导致形成称为气溶胶的光反射颗粒，这可以冷却气候并最终为拉尼娜创造有利条件。

鉴于澳大利亚大火的规模 - 估计烧毁了46万英亩 - Fasullo和他的合著者想知道由此产生的排放可能对气候产生什么影响。

为了研究这个问题，研究人员使用了一种先进的基于NCAR的计算机模型，称为社区地球系统模型，版本2，在NCAR-怀俄明州超级计算中心的夏安系统上运行了两批模拟。所有的模拟都始于2019年<>月，在澳大利亚的大火变得历史性之前，但只有一组模拟包含了卫星观察到的野火排放。另一个使用平均野火排放量，这是运行长期气候模型模拟时的正常做法。

研究小组发现，野火的排放物迅速包围了南半球，引发了一系列气候相互作用。与火山喷发不同，大部分野火排放并没有使其在大气中足够高，无法通过直接反射阳光来冷却气候。相反，由排放物形成的气溶胶照亮了整个南半球的云层，特别是在秘鲁海岸附近，冷却和干燥了该地区的空气，最终改变了南北信风汇聚的区域。最终结果是热带太平洋在多年内变冷，拉尼娜现象形成在那里。

“这是我们只能识别的气候相互作用的Rube Goldberg，因为我们的模型现在代表了烟雾和云 - 气溶胶相互作用演变的具体细节，这是其能力的最新改进，”Fasullo说。

改进预测

2020年<>月，也就是三个厄尔尼娜现象中的第一个形成前几个月，一些季节性预测仍然预测热带太平洋将出现“中性”天气，这意味着拉尼娜和厄尔尼诺现象都不受欢迎。相反，一个强烈的三年拉尼娜现象实现了。

Fasullo说，这项新研究有助于解释这一错过的预测，并强调了使用包括大气和海洋在内的耦合地球系统模型作为预测工具的重要性。

该研究还强调了在季节性气候预测和长期气候预测中具有现实的野火排放的重要性。目前，大多数气候模型模拟中规定了生物质燃烧排放，这意味着它们被强加于模型运行，而不是由模型内发生的相互作用确定。例如，模型模拟中模拟的炎热和干燥时期不会导致更多的野火，因此在模拟中会导致更多的排放。

“随着气候变化，野火的排放也将发生变化，”法苏洛说。“但我们在模型中没有这种反馈。我们目前工作的目标是尽可能现实地纳入这些影响。

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