洛杉矶山火肆虐！数万居民家园化为灰烬，我国或面临同等灾难？

灾难警示！山火肆虐洛杉矶，我国应有所警惕！

　　 自1月7日起，美国加利福尼亚州洛杉矶多地连续发生山火并持续蔓延。1月18日，中新社援引美国媒体报道，此次洛杉矶大火已导致27人死亡，仍有18人下落不明，超过1万栋房屋被毁。

　　 央视新闻的报道

　　 事实上，加利福尼亚州一直以来都是山火频发的地区。比如在2017年，加州多地同时爆发了多起大型火灾，浓烟弥漫，遮天蔽日，给当地居民的生活带来了极大的困扰。这些频繁且严重的火灾不仅造成了巨大的经济损失，还严重威胁到了人们的生命安全。面对这种情况，政府和社会各界必须加强合作，加大投入，提高防火措施和技术水平，以减少未来山火的发生频率和损失程度。同时，也需要进一步研究气候变化对山火频发的影响，采取有效措施应对这一全球性挑战。

　　 2017年12月5日拍摄的卫星图像显示，红框部分为山火所产生的烟雾。

　　 今天我们将从气象与气候条件——特别是当地冬季常见的、导致本次山火迅速蔓延的圣安娜风（Santa Ana Winds）入手，分析今年山火形成的原因之一。

　　 山林杀手——“焚风”

　　 提及造成山火的风，人们往往最容易想到焚风。焚风是音意兼顾地翻译自德语 F?hn，最初是指一种常在冬春季阿尔卑斯山北麓出现的极度干暖的大风。

　　 如同“焚风”一词的直观含义，这种天气现象可能导致森林和农作物发生倒伏和干枯。在山区，它还可能引起积雪迅速融化，从而引发雪崩和融雪洪水。若遇到自然或人为的火源，这种强风还可能迅速蔓延并导致严重的火灾。随后，“焚风”这一术语逐渐被用来描述在全球各地的山区，当迎风坡形成雨雪之后，在背风坡出现的类似极度干燥且温暖的大风天气。

　　 焚风的形成原理

　　 焚风的干暖特性主要体现在两个方面：一方面，空气从高海拔山顶下沉到背风坡山麓时，由于压缩增温效应，温度显著上升；另一方面，最初携带大量水汽的风在迎风坡上升过程中冷却凝结，释放出潜热，这部分热量随着风流向背风坡扩散，进一步提升了气温。 这种现象不仅揭示了大气物理过程中的复杂性，也对局部气候产生了显著影响。理解这些机制有助于我们更好地预测天气变化，并为农业生产提供科学依据。例如，在一些地区，焚风可能导致农作物迅速脱水，甚至枯萎，因此，提前预警和合理应对措施显得尤为重要。

　　 洛杉矶常年山火的元凶——圣安娜风

　　 而这次助推美国加利福尼亚南部山火发展的“圣安娜风”，有部分类似焚风的原理，但不尽相同。

　　 具体而言，每到冬季，当北美中西部落基山区及大平原等地遭遇寒潮时，都会给西侧的加利福尼亚地区带来显著的东北风影响。

　　 最初，这些来自东北方向的冷风并不特别干燥；然而，当它们穿越落基山脉高海拔地区，然后下沉至南加州的太平洋沿岸时，在某些山口地带，由于地形的狭管效应，风速显著增强，并且伴随着连续的绝热压缩下沉过程，气温迅速升高。与此同时，原本携带的一部分水汽在这个过程中逐渐丧失，使得这些风变得更加干燥。这种现象会持续数天，形成一股持续性的干暖偏北风或东北大风。

　　 在这个风经过的山谷中，有一个名为圣塔安娜（SantaAna）山谷，因此这股干燥且炎热的下沉风被命名为圣安娜风。

　　 圣安娜风示意

　　 由于这股风非常强劲、干暖，一旦有自然或人为的火源（如枯枝落叶发酵、静电火花、闪电、人为失控火源等），在这样的风影响下很容易急速蔓延，形成严重山火。

　　 由此可见，圣安娜风与典型的焚风有所不同，它最初并不是携带大量水汽的湿润气流，也没有通过水汽凝结释放的热量来增温。相反，它主要是通过在下降过程中因压缩而升温，从而变得干燥且温暖。因此，它只具备焚风的部分特性。通常，这种干燥且温暖的风也被称为“下坡风”。

　　 圣安娜风的下沉和增暖示意图。图片来源：美国国家海洋与大气管理局-风暴预测中心

　　 此次情况与此类似。在约1500米的高度上，低空风显示该地区受到明显的偏北风影响，并且湿度很低，这是由于东北部的落基山脉冷空气南下所致，并正向南加州沿海地区推进。这些来自高海拔地区的干燥暖风急剧加速了火势的蔓延，成为引发火灾初期迅速扩大的重要因素。

　　 1月8日，约1500米高空的风场图显示，一股强劲的偏北风覆盖了洛杉矶及其周边地区。这股风在地面引发了强烈的圣安娜风现象。根据earth.nullschool.net的数据，这种风力条件不仅对当地的空气质量构成挑战，还增加了野火的风险。这样的天气状况需要引起足够的重视，因为一旦发生火灾，火势可能会迅速蔓延，给居民生活带来极大的威胁。 通过观察这些气象数据，我们可以更好地理解自然环境中的复杂相互作用。对于生活在洛杉矶的人们来说，了解和预测这种天气模式变得尤为重要，以便能够及时采取预防措施，减少潜在的危害。

　　 异常的气候助推这次大火发展

　　 2024年，加利福尼亚州南部经历了年初异常湿润到年末异常干旱的显著变化。年初的充沛降水使得植被迅速生长，然而到了10月至12月，该地区降水量普遍减少了80%以上，导致这些过度生长的植被迅速干枯，变成了易燃物。这种极端的气候变化为后续的山火提供了充足的燃料，使得山火更加猛烈地蔓延。 这种剧烈的气候转变不仅反映了自然环境的脆弱性，也凸显了人类活动对气候系统的影响。我们必须更加关注气候变化带来的长期影响，并采取有效措施来减少灾害风险，保护生态环境。同时，加强对火灾预警系统的建设和完善应急响应机制，也是降低未来灾害损失的关键步骤。

　　 这样的急剧湿润-干旱转折，在短期气候上与2024年从厄尔尼诺状态转向拉尼娜状态有关；但长期气候变化下，更加极端、频繁的干旱、热浪以及干湿之间的急剧转折现象，同样需要引起高度重视。 这一现象不仅揭示了短期内气候系统内部的复杂变化，更反映了全球气候变化背景下极端天气事件的增多趋势。我们应该密切关注这些变化，并加强相关研究和应对措施，以更好地理解和适应未来可能出现的气候挑战。

　　 本次山火最严重区域之一——帕里萨德附近气象站记录了2024年全年的降水量变化（实线曲线），并与1991-2020年的平均降水量（虚线）进行了对比。可以看出该地区出现了明显的从湿润向干旱的急剧转变。

　　 就目前的气象条件看，短期内当地风力明显减弱，但随后 1 月 20 日前后，落基山区又将有冷空气大举南下，会形成东南侧墨西哥境内的切断低涡还将维持 1-2 天，这导致较强劲的偏北干燥大风仍将在这 1-2 天内维持；随后随着切断低涡缓慢东移减弱，这样的强风也方才逐渐减弱，但会有一个较明显风的转向，这可能让火势蔓延到更多区域。洛杉矶当地仍然需要高度关注后续气象形势和预警。

　　 我国存在相关的风险吗？

　　 在我国确实存在焚风现象，不过这种情况并不常见。相比之下，类似于圣安娜风的下坡风则更为普遍。这种下坡风通常会在特定的天气条件下形成，特别是在干燥季节和高压系统的影响下更为显著。这些强风不仅影响当地的气候条件，还可能带来一系列环境和社会经济问题，例如加剧森林火灾的风险。因此，对于这类下坡风的研究和监测显得尤为重要，以便更好地应对可能带来的各种挑战。

　　 根据前文介绍的焚风形成的两大原因——下沉增温和水汽凝结释放热量来看，我国地形呈现出由青藏高原开始，总体上自西向东逐渐降低的三级阶梯。因此，从下沉增温的角度考虑，风从西向东吹至东侧海拔更低的背风坡时，增温效果会更加显著。然而，从水汽凝结释放热量的角度来看却正好相反——我国东侧和南侧面向海洋，通常会有来自东方或南方带来的丰富水汽。这时，山脉的东麓和南麓成为了迎风坡，而只有在西侧和北侧的背风坡处，才会发生水汽凝结并释放出热量。

　　 每年从10月到次年6月，我国华北、东北等地在冷空气（秋冬春季）或高空暖脊（春季至初夏）作用下，会出现较强的西北风。这些风从大兴安岭、太行山等山脉的西坡（或燕山、阴山的北坡）越过，吹向东坡（南坡）。由于地形的影响，这些风在穿越山脉时会经历显著的下沉过程，从而形成强烈的下坡风。尽管我国大陆地区由于两个“相反”因素的影响，真正的焚风现象并不常见，但这种类似圣安娜风的下坡风却十分普遍。这不仅影响了当地的气候条件，还可能对农业生产、交通和居民生活带来一定影响。 这种现象体现了自然环境的复杂性及其对人类活动的深远影响。面对频繁出现的下坡风，相关部门需要加强监测和预警系统建设，以减轻其潜在的危害。同时，加强对这类天气现象的研究，有助于提高预报准确度，为公众提供更及时的信息。

　　 当冷空气经过时，太行山东麓的温度有时反而会上升；若这种情况发生在5月至6月间，即小麦即将成熟或收割的时期，干热风可能会导致小麦倒伏和干枯，从而影响收成，这也是一种需要防范的农业灾害。

　　 此外，在青藏高原东部的横断山脉等地区的高山深谷间，特定天气条件下会出现强风从山顶迅速向下沉降并增温的下降风现象。这种现象也是造成川西高原、云南和西藏部分地区旱季山火风险增加的因素之一。

　　 目前我国大部分地区冬季降水明显偏少，多地森林火险等级较高，同样需要重视防火和抗旱的形势。希望大家加强森林防火措施，防止森林火险的发生。

　　 策划制作

　　 作者：风云梦远 复旦大学大气与海洋科学系博士生 在当今快速发展的科技时代，气候变化已成为全球关注的重大议题。作为复旦大学大气与海洋科学系的一名博士生，我对这一领域的研究充满热情。气候变化不仅影响着自然生态系统，还深刻地改变着人类社会的发展轨迹。通过科学研究，我们能够更好地理解气候系统的变化规律，从而为制定有效的应对策略提供科学依据。 我坚信，通过跨学科的合作与交流，我们可以汇聚更多的智慧和力量，共同应对气候变化带来的挑战。同时，公众对气候变化的认识和理解也至关重要。只有当每个人都认识到自身行动的重要性，并采取实际行动减少碳排放，才能真正实现可持续发展的目标。 总之，在气候变化这个复杂而紧迫的问题面前，科学研究与公众意识提升同样重要。我们需要共同努力，探索出一条既保护环境又促进经济发展的双赢之路。

　　 审核丨信欣 中国气象局高级工程师

　　 策划丨何通

　　 责编丨何通

　　 审校丨徐来 林林