圣塔安娜风引发洛杉矶山火,5死18万疏散创纪录
圣塔安娜风引发洛杉矶山火,5死18万疏散创纪录
2025年1月7日,美国加利福尼亚州洛杉矶地区突发严重山火,这场灾难在大风助推下迅速蔓延,烧毁上万亩土地和数千栋建筑,过火面积超过117平方公里,造成至少5人死亡,约18万人收到强制疏散令。这场灾难的罪魁祸首,正是加州南部著名的干热风——圣塔安娜风(Santa Ana winds)。
什么是圣塔安娜风?
圣塔安娜风是沿着加州南部山口吹过的强风,风力经常达到8级以上,而且特别温暖干燥,因易于引发山火而被称为“魔鬼之风”(Devil Winds)。在圣塔安娜风影响下,加州南部几乎每年都会出现山火蔓延的灾情。
焚风效应:圣塔安娜风的科学解释
在气象学上,圣塔安娜风实际上是一种焚风(foehn)。焚风是气流在山地迎风坡上升时发生物理变化,在背风坡下沉后形成的干热风,名字源于拉丁语的favonius,意为“温暖的西风”。
要理解焚风的形成,我们需要先了解气温垂直递减率。在不饱和的湿空气或者较为干燥的空气中,海拔每上升100m,气温平均下降约1℃,这就是干绝热递减率。而湿绝热递减率则较低,约为0.6℃/100m,因为水汽凝结会释放热量。
气流在翻越山脉时,温度降低到露点时,空气中的水汽凝结成云或雨。此时空气湿度达到100%,参考湿绝热递减率低于干绝热递减率,空气接着以较慢的速度降温。等气流翻过山脉下沉,由于大部分水汽都在爬升过程中成云致雨了,所以这时候较为干燥的空气便以较快的增温速率下沉,在经过背风坡后气温较高且非常干燥,容易产生焚风效应。
我国川滇地区的干热河谷就是发生焚风效应的典型地区,来自印度洋方向的西南气流在翻越横断山脉以后就会下沉,导致这一带的河谷较为温暖干燥,是春季山火多发的重要原因。我国的太行山东麓地区在每年六月份前后容易出现干热高温天气,其中也有焚风效应的因素。
圣塔安娜风的形成机制
圣塔安娜风常常在每年秋季到次年初春季出现,这是由于这个时间段的加州内陆地区容易形成内陆高压,气流会从内陆向沿海流动,形成东北风。圣塔安娜风在翻越海岸山岭、内华达山脉等多个山脉产生焚风效应后,还要经过干燥的莫哈维沙漠,因此在到达处于背风坡的洛杉矶地区时格外干燥,极易引发山火。
近两日的探空气球数据显示,在多方气象因素影响下,洛杉矶当地的气温递减率居然达到了-3.6℃/100m,远超正常的干绝热递减率,意味着圣塔安娜风从两三千米高的南部山脉下沉时,每下降100m气流温度就会上升3.6℃之多,达到城区时温度极高。
除了南加州的圣塔安娜风以外,北加州的大恶魔风(Diablo Wind)也是具有类似成因的焚风,主要影响旧金山地区。“魔鬼”和“大恶魔”两种焚风使得加州每年都会出现规模不小的山火。
拉尼娜现象:加剧干旱的气候背景
此次加州肆虐的山火与拉尼娜现象也存在联系。2024年下半年,洛杉矶经历了有记录以来最为干旱的时期之一:从5月6日~12月31日,洛杉矶市中心降雨量仅仅只有4.06mm,仅仅比1962年要高,是历史第二干旱的时期。
拉尼娜导致太平洋东海岸出现寒冷水层,进而通过太平洋-北美遥相关机制影响到北美地区的气候。在太平洋-北美遥相关机制作用下,北美西部受到持续的西北气流影响,西风带的梯度风加强,导致中高纬度地区温暖湿润的太平洋海风进入山区后在迎风坡下雨,移动到低纬度地区则在背风坡下沉形成焚风,加剧当地的气候干燥程度。2024年下半年,美国南部地区出现罕见的干旱,北方地区出现分布不均的暴雨。
2021年,美国拉蒙特-多赫蒂地球观测站的研究发现,在过去千年内,北美西南部发生9次特大干旱,南美西南部发生12次,平均持续时间分别为31.8年或21.2年。其中,7次事件在两个地区同时发生,都是与拉尼娜气候事件有关的东太平洋海面温度较低所致。
其他因素:气候变化与人为影响
气候变化带来的影响不止于此,根据相关的研究表明,加州地区的气候近年来出现明显的雨量减少、气温上升的年代际特征变化,进一步加剧当地森林火灾风险。
此外,人为因素也不容忽视。例如,南加州爱迪生公司设备故障可能引发了部分火灾。消防预算削减影响了应急能力,政治分歧阻碍了救灾合作。这些因素都使得山火的预防和应对变得更加复杂。
结语:预防与应对
理解圣塔安娜风和气候变化对山火的影响,有助于我们更好地预防和应对未来的山火灾害。这需要政府、社区和个人共同努力,包括改善郊区规划、加强林木管理、提高公众防火意识等。同时,全球气候变化的背景下,减少温室气体排放、减缓全球变暖趋势,也是降低山火风险的重要途径。