在2019年和2020年期间，数以百计的火灾发生在西伯利亚的苔原地区，释放出的碳储量相当于法国全年的总排放量。随着北极持续变暖，类似的火灾可能会变得更加普遍：闪电是极北地区为数不多的火源之一，而闪电正变得越来越普遍。
根据《自然气候变化》杂志昨天发表的研究，如果温室气体排放继续按正常水平发展，到本世纪末，北极地区的闪电发生概率将增加一倍。
加州大学欧文分校的气候与野火研究员杨陈（Yang Chen）表示：“我们一直在试图了解，在过去火灾很少的北极地区，未来情况将如何变化。” 他是该研究的首席研究员。“而唯一的火源就是闪电。”
闪电需要两个要素：从地面快速上升的暖空气和湿气。“当你获得暖空气时……它会像气泡一样穿过大气层，”阿拉斯加大学气候学家彼得·比恩涅克（Peter Bieniek）表示，他并未参与这项研究。“它实际上会凝结，就像你把潮湿的空气凝结在凉爽的窗户上一样。”当水结成冰时，就会产生闪电。
目前，北极地区寒冷且相当干燥，因此闪电很少见。但通过比较北极闪电的卫星记录和显示未来这些条件可能出现的全球气候模型，该团队能够以精细的尺度预测随着时间的推移，闪电 strikes 的可能性有多大。他们发现，即使排放量放缓，每升高一摄氏度，闪电的发生概率也会增加约40%。
这些湍流、潮湿的条件在美国各地变得越来越普遍。2014年《科学》杂志的一项研究预测，到本世纪末，该国的闪电发生率将增加50%。陈说，令人惊讶的是北极地区变化如此之大：“它真的很大。它比世界其他地区大得多。”
《自然》杂志的这项研究实际上是近期第二项发现北极地区出现此结果的研究：阿拉斯加的一组研究人员去年预测，未来一个世纪，该州闪电 strikes 将翻倍。阿拉斯加费尔班克斯大学的火灾生态学家、该研究的合著者艾莉森·约克（Alison York）表示，这项最新研究的结果与其他研究一致。“气候变化的物理学表明，是的，由于空气温度升高，闪电会增加。”
这些变化不仅对北极景观，而且对整个地球都有影响。
目前，火灾在苔原中不是一个主要组成部分。约克说：“如果你想到苔原生态系统，你会想到这些微小的植物：微小的蓝莓、矮生的苔藓、桦树，很多苔藓。”这是因为每年夏天只有几英寸到一英尺的地面解冻，较大的植物无法在浅层条件下生存。这也意味着火灾通常不会大范围蔓延。“火灾就像泥炭燃烧，沿着地表，”陈说，或者燃烧地面储存的碳。
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约克说，苔原的“土壤”主要是由层层的旧的、死亡的植物组成，“形成了一层苔藓和碎屑，”称为腐殖质。
更多的闪电意味着更多的火灾，这可能将环境推向完全不同的境地。春季融雪可能会更深地渗透到地下，树木可能会在裸露的土壤中生根。这个过程可能会加速变暖，甚至可能引发更多的闪电。
濒临危险的是永久冻土，这是一个坚硬的土壤层，在几万年里都没有融化过，它锁定了大量的甲烷、半腐烂的植物和富含碳的土壤。在某些地方，这些物质堆积了数千英尺深。当它们逃逸——通过燃烧、腐烂或仅仅是释放到空气中——它们会促进温室气体排放，加速气候变化。
约克说，随着隔热的苔藓和草被烧毁，永久冻土可能会融化得更快。“那层覆盖物能保持永久冻土寒冷。当火灾燃烧到这层腐殖质时，下面的地面就会暴露出来并被加热。”
如果火势足够深，就有更多的土壤可以生长，从而允许树木和灌木进入，这反过来又会加速变暖过程。由于树木比周围的雪更黑，它们吸收热量而不是反射热量。詹姆斯·兰德森（James Randerson）说：“你实际上可以将太阳的能量直接传递到土壤表面，所以你可以加速永久冻土的融化。”他是在最近的论文的作者之一，研究气候变化对北极生态系统的影响，在加州大学欧文分校。
森林对火灾和闪电也有其自身的影响；有一些证据表明，由于它们创造了温暖潮湿的环境，它们实际上会促进上空的闪电风暴。当一场火灾在北方森林中被点燃时，它往往会从一棵树蔓延到另一棵树，从而导致更大的火灾。闪电也可能在森林中变得更普遍，但不会造成同样类型的景观变化。
约克说：“我们还没有看到大规模的树线迁移的记录，但这可能只是一个需要很长时间才能观察到的过程。”她指出，在一些局部地区已经可以看到一些趋势，例如2007年一场巨大的苔原大火遗址，现在正以柳树和其他灌木的形式重新生长。
兰德森同意，这个转变可能需要几十年。“气候条件适宜与这些树木的迁移率之间存在时间延迟。它们需要一段时间才能跟上。”
更正 2021年4月6日：本文之前对去年北极地区发生的火灾数量描述有误。当时是数百起，而不是之前所说的 handful。文章还错误地引用了一位“Troy”，而应为 Alison York。
