산불이 지구 온난화를 늦출 것인가?

수백만 헥타르의 숲이 호주 역사상 최악의 산불로 피해를 입었습니다. 시작된 비는 요소를 억제하는 데 도움이 되었습니다. 과학자들은 불타는 숲에서 나오는 연기 구름이 성층권에 도달하여 전 세계로 퍼져 지구 기후 변화를 일으킬 수 있다고 믿습니다.

뜨거운 여름 2019

20세기 초부터 호주의 기온은 약 섭씨 1도 상승했습니다. 북극에서만 따뜻해집니다. 그러나 남쪽 대륙은 원칙적으로 더운 기후를 가지고 있으며 가뭄이 자주 발생하며 매년 산불이 발생합니다.

상황 시뮬레이션에 따르면 기후가 더 뜨거울수록 전 세계적으로 더 빈번하고 더 강한 자연 화재가 발생합니다. 호주가 위험합니다. 현재의 재난은 기록적인 무더위, 장기간의 폭염, 가뭄 및 강우 부족 이후에 발생했습니다.

이번에는 멜버른의 공기가 46.4도까지 올라갔던 2009년보다 모든 것이 훨씬 더 나빴습니다. 그 일요일 - 2월 7일(여름철 남반구에서) - 검은색으로 불렸습니다. 도시는 짙은 스모그로 뒤덮였습니다.

현재 화재는 수백 가구를 파괴하고 야생 동물의 전체 개체군을 파괴했으며 코알라는 원래 서식지의 일부를 잃었으며 인명 피해가 발생했습니다. 특히 인간의 건강과 환경에 대한 간접적인 결과를 고려할 때 재해로 인한 경제적 피해는 엄청납니다.

멜번의 모나쉬 대학의 과학자들에 따르면, 산불이 발생하는 동안 폐 질환, 천식 및 호흡기 감염의 악화 위험이 증가합니다. 아마도 심혈관 및 안과 질환, 정신 장애, 출산 중 합병증의 증가와 관련이 있습니다. 직접적인 위험은 효과적으로 보호되지 않은 2, 5, 10마이크로미터 크기의 초미세 그을음 입자를 흡입할 때 발생합니다.

호주의 Bunyip Sate 숲에서 화재. 2009년 2월 7일

가열된 성층권

낮은 대기의 공기는 온도 구배가 너무 가파른 대류권계면으로 인해 성층권으로 침투하지 못합니다. 강한 화산 폭발 동안에만 화산재 기둥은 장벽을 극복하고 11-25km의 고도에서 낮은 성층권에 도달할 수 있습니다. 거기에서 입자가 혼합되어 전 세계로 운반됩니다.

오랫동안 산불로 인한 그을음은 대류권계면을 통과하지 않고 배출원 근처의 낮은 곳에서 순환한다고 믿어졌습니다. 20세기 말에 이 관점을 반박하기에 충분한 사실들이 축적되었습니다. 그 중 하나가 2009년 호주 화재입니다.

University of La Trobe(멜버른)의 과학자들은 스웨덴 위성 "One"의 데이터를 분석한 결과 연기 기둥이 화재가 시작된 후 일주일에 17-19km 높이까지 상승한 것으로 나타났습니다. 연소 생성물은 6주 동안 열대 지방의 위도에서 행성 주위를 순환했습니다.

과학자들은 산불이 화재와 같이 거대한 연기 덩어리가 위로 올라가는 열린 불이라는 사실로이 현상을 설명합니다. 거기에서 냉각되고 더 높이 상승하여 구름을 형성합니다. 이는 파이로 누적(PyroCb)이라고 합니다. 내부 대류로 인해 계속해서 높이가 높아져 뇌운으로 변합니다. 동시에 비가 내리지 않을 수 있으며 번개가 새로운 화재를 유발합니다.

특히 강력한 화염 누적 구름은 성층권을 관통하여 반구 전체를 이동할 수 있습니다. 예를 들어, Tomsk의 과학자들은 1991년 6월에 캐나다에서 맹렬한 산불의 흔적을 시베리아에서 발견했습니다. 이것에서 그들은 공기 구성을 분석하는 레이저 장치인 라이더(lidar)의 데이터를 통해 도움을 받았습니다. 이 화재로 인한 그을음 구름이 필리핀 피나투보 산의 분출로 인한 에어로졸 이전에도 유럽의 성층권에 도달했다는 것이 궁금합니다. 그건 그렇고, 분화 기둥 (화쇄 물질 기둥)은 21km에 달했습니다.

2002년에 이 기사의 저자는 미국에서 화재로 인한 17개의 고온 누적 구름이 관찰되었으며 그 중 일부는 성층권 하부에 도달했다고 썼습니다.

산불에서 뇌운으로의 화화적운의 변화

핵전쟁의 유산

Pyrocumulative 구름은 행성의 기후 모델링에 불확실성 요소를 도입합니다. 이와 관련하여 미국 과학자들은 핵전쟁을 설명하기 위해 설계된 컴퓨터 시뮬레이션에 의존할 것을 제안합니다.

예를 들어, 그들은 2017년 8월 12일 북미에서 산불을 촬영했습니다. 위성 데이터에 따르면 그날 연기 기둥이 12km 상승했으며 몇 주 만에 이미 23km 고도에서 연소 생성물의 에어로졸 층이 발견되었습니다. 다음 달에 연기가 북반구 전체에 걸쳐 성층권을 가로질러 퍼졌습니다.

그을음은 바이오매스의 불완전 연소로 인한 잔류물인 유기탄소와 흑색탄소로 구성됩니다. 이 입자는 태양 복사를 흡수하고 공기를 가열할 수 있습니다. 구름에 검은 탄소가 많을수록 더 높고 빠르게 상승할수록 성층권에서 더 느리게 제거됩니다.

핵폭발로 인한 도시 화재의 시뮬레이션은 블랙 카본이 공기를 가열하고 많은 양의 수증기를 운반하며 성층권의 오존을 파괴한다는 것을 보여줍니다. 심각한 산불이 같은 메커니즘을 촉발하는 것으로 보입니다. 어쨌든 2017년 8월 성층권에서 국부적인 오존과 수증기 이상 현상이 발견되었습니다. 과학자들은 이것을 불타는 숲과 연관시킵니다.

성층권에 8개월 이상 존재하는 산불로 인한 그을음이 전 세계적으로 기후에 영향을 미칠 수 있습니다. 한편으로는 화산 폭발의 경우처럼 태양 복사를 산란시켜 공기를 식힐 수 있습니다. 반면에 가장 강력한 온실가스인 CO2가 대기로 유입됩니다. 물론, 그것은 행성의 자연적인 탄소 순환에 들어가고 결국 그것을 가져오는 바이오매스에 의해 다시 흡수될 것입니다. 그러나 이러한 자연적 균형이 흔들릴 수 있다는 징후가 있으며, 전 세계적으로 너무 많은 화재, 가뭄, 비가 내리지 않으면 숲이 예전만큼 빨리 자라지 못할 것입니다. 그리고 대기 중 과도한 온실 가스는 가열을 증가시킵니다.