最近的研究突出表明，由于气候变化，北方森林因闪电引发野火的威胁日益严重。这项涉及全球合作并利用机器学习的研究发现，雷电是造成完整的外热带森林火灾的主要原因，这与热带地区人为引发的火灾形成鲜明对比。气候模型预测，随着全球变暖，雷电频率将显著增加，从而带来更高的强烈野火风险。
研究表明，由于气候变化，北方森林中雷电引发野火的威胁增大，可能会破坏这些地区重要碳储存的稳定性，从而加剧全球变暖。闪电是北方森林面临的最大威胁，其频率将随着气候变化而增加。
这项研究由地球与环境学院的德克兰-芬尼（Declan Finney）博士与阿姆斯特丹自由大学（VU）、江苏省农科院、东英吉利大学（UEA）和零碳有限公司（BeZero Carbon Ltd.）的研究人员合作完成。
11月9日，《自然-地球科学》（Nature Geoscience）杂志发表了Ezoic"热带森林日益面临雷击火灾风险"一文。
野火分析中的机器学习
这项研究利用机器学习来预测世界各地野火的主要起火源--人为或"自然"闪电起火。他们使用了七个地区的数据来优化算法的预测结果。
研究人员说，这是首次对全球火灾点火源进行归因的研究。
研究表明，在完整的热带外森林中，77%的烧毁面积与闪电引燃有关，这与热带地区的火灾形成了鲜明对比，后者主要是由人类引燃的。
完整的热带外森林是指那些几乎处于原始状态、人口稀少、土地使用程度低的森林。它们主要分布在偏远的北方森林中。
全球烧毁面积和火灾原因预测因子
气候变化对闪电频率的影响
气候模型还被用来研究随着地球变暖，闪电频率会发生怎样的变化。
研究发现，全球变暖每升高一度，完整的外热带森林的闪电频率就会增加 11% 到 31%，这意味着气候变化会带来更多野火点燃的风险。
与人类引起的火灾相比，闪电火灾平均规模更大、火势更猛，而且更严格地限制在偏远地区和燃料极度干燥的时期。
研究小组早前的研究表明，随着气候变暖，火灾多发天气的频率和强度都在增加，这意味着森林更容易燃烧。
这种易燃性以及闪电频率的增加是一个令人担忧的迹象，表明完整的热带外围森林未来将面临越来越大的野火威胁。
芬尼博士是雷电和气候变化方面的专家。他说："这项工作凸显了闪电在生态系统和地球碳储存中的重要作用。我们通常从闪电对人类的影响角度来看待闪电。然而，闪电在基本上没有人类影响的地区也很重要，因为闪电是这些地区野火的主要引燃源。在这些偏远地区，尤其是北方森林，闪电会引发野火，导致额外的温室气体排放"。
全球雷击和人为火灾的归因、燃烧面积和不确定性。
热带外森林的碳储存和排放
热带外森林具有全球意义，因为它们在植被和永久冻土中储存了大量的碳。
北半球约有 91% 的此类森林处于永久冻土层之下。与其他地区相比，当这些地区发生火灾时，会释放出大量二氧化碳（CO2）和其他温室气体。尽管完整的外热带森林仅占地球陆地面积的 1%，但其火灾排放的二氧化碳却占全球火灾排放总量的 8%以上。
据估计，在中度排放的情况下，到本世纪末，火灾可能会使永久冻土融化产生的温室气体排放量增加 30%。
马修-琼斯博士是东英吉利大学的研究员，主要研究碳循环和气候变化："热带森林在全球具有重要意义，因为它们在植被和土壤中储存了大量的碳，有助于将二氧化碳阻挡在大气之外，减缓全球变暖。然而，当这些地区发生火灾时，其单位面积排放的二氧化碳几乎比地球上其他任何地方都多。我们的研究表明，外热带森林很容易受到气候变暖、干旱和雷击引燃可能性增加的共同影响。未来雷击事件的增加有可能破坏外热带森林中大量碳储存的稳定性，特别是当这些地区的天气条件变得更温暖、更干燥、总体上更容易发生火灾的时候。"
闪电火灾在地理上与热带外完整森林、与火灾相关的高森林损失率和高碳燃烧区域相吻合。
破纪录的火灾季节
鉴于加拿大 2023 年的火灾季破纪录，火灾排放量比 2003-2022 年的平均值高出四倍多，这项研究显得尤为及时。初步报告显示，今年加拿大发生了大范围的闪电火灾。
该研究的主要作者、弗吉尼亚大学的托马斯-扬森博士（Thomas Janssen）说："虽然我们的研究并没有特别关注今年加拿大的极端火灾季节，但它确实有助于我们了解今年的事件。在气候变暖的情况下，由于更热、更干燥的天气和更多的照明袭击，北方森林的极端火灾季节，就像我们今年在加拿大看到的那样，将更有可能发生"。
作者警告说，火灾产生的温室气体排放会导致大气中的碳浓度上升，推动气候进一步变暖，进一步加剧未来发生火灾的可能性和气候变化的其他不利影响。
弗吉尼亚大学的 Sander Veraverbeke 教授说："野火造成的温室气体排放增加加剧了气候变化问题，随着气候变暖，会发生更多的火灾，火灾排放的温室气体也会更多。这种'强化反馈'在北方森林中尤为重要，因为北方森林的大部分下层都是富含碳的永久冻土，如果这些冻土因火灾而消失，则需要数千年才能形成"。
闪电火灾与气候变暖导致闪电预计会增加的地区在地理上相吻合。
以前被忽视的气候反馈过程
芬尼博士说："这里的研究以及最近的其他研究让我们不再把热带作为受闪电影响的主要地区。更靠近两极的研究让我们担心可能存在以前被忽视的气候反馈过程。预测闪电将如何对气候变化做出反应具有很大的不确定性，但这里的研究结果应该得到认真对待，因为迄今为止的证据一直预测北方和更多极地地区的闪电会增加。"
《自然-地球科学》（Nature Geoscience）杂志此前发表了一篇题为"热带外森林越来越多地面临雷击火灾风险"的文章。