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“花园城市”新加坡,最近空气这么差了?

都是邻居惹的祸

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就在这几天,全球主要城市的空气污染实时排名上,出现了一个少见的身影——新加坡。从现场拍到的照片来看,新加坡的天空泛着一层灰黄色,远处的高楼只隐约透出轮廓,整座城市被笼罩在烟霾之中。


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新加坡同一地点雾霾前后对比图(图片来源:@bombsun)

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新加坡雾霾现状(图片来源:@kongling)


注:烟霾特指由燃烧(比如工业排放、秸秆焚烧、汽车尾气)产生的烟雾与霾结合形成的污染。和雾霾相比,烟霾里的颗粒物直径往往更大,看起来更浓浊,对人体的刺激也更直接。


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10月17日21:00-22:00,全球主要城市空气污染最严重实时排名,新加坡的AQI指数排名第一,属于“非常不健康”级别(图片来源:IQAir)


新加坡处于热带,被称为“花园中的城市”,绿化覆盖率高达50%,以环境优美、空气清新著称,为什么会出现如此严重的空气污染?这就要说到新加坡的邻居——印度尼西亚。


近几个月来,印尼多地频发森林火灾,仅这两个地区今年累计监测到的火点就已经超过3.8万个。大火产生的浓烟不仅让印尼多个地区遭受严重烟霾污染,还在风力作用下飘向周边国家,导致新加坡、吉隆坡等城市空气质量显著恶化,甚至迫使东帝汶政府宣布全国暂停线下教学三天。

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8月29日在印度尼西亚西加里曼丹省拍摄的野火现场(无人机照片)。(图片来源:新华社)


事实上,印尼几乎每年都会发生大面积的森林火灾,产生的烟霾也时常影响新加坡,导致当地空气质量短暂恶化。不过,今年的火情尤其严重,烟霾波及的范围也更加广泛。这背后既有印尼当地自然环境和人为活动的影响,也与全球气候变化密切相关。


印尼的“烧芭”传统


印尼发生的森林火灾,很多都与当地一种被称为 “烧芭”的传统做法有关。“烧芭”是南洋华语对东南亚传统“刀耕火种”的俗称,通过放火烧掉土地上的树木、杂草等植被,腾出土地用于耕种或开辟种植园。放火的成本低,不需要复杂的技术和大型机械,燃烧后留下的草木灰还能为土壤提供一定的养分,因此这种原始的做法在东南亚长期存在。

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东南亚地区的“烧芭”(图片来源:新华网)


不过,这种清理土地的方式存在很大的火灾风险。尤其是在旱季,植被和土壤变得干燥,一旦火势失去控制,就可能蔓延到周围环境,引发大规模火灾。燃烧产生的大量烟雾不仅会污染当地空气,还可能随风飘向周边国家。尽管印尼政府早已出台法律限制焚烧森林和土地,但烧芭的现象仍然屡禁不止。因此,每到旱季,印尼和周边国家就经常发生烟霾污染。

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2026年8月印尼地区的PM2.5浓度分布。上图为PM2.5总浓度,下图为其中由火灾产生的PM2.5浓度。两图对比可见,加里曼丹岛严重的颗粒物污染主要来自火灾烟雾。(图片来源:CREA)


印尼也会干旱?


可能大家会疑问,印尼地处热带,拥有大片的热带雨林,给人的印象是终年湿润,为什么还会发生大面积的火灾?这就要说到一种特殊的土地——泥炭地。


在高温多雨、常年积水的热带沼泽中,植物的枯枝落叶浸泡在水里,在厌氧条件下无法被微生物充分分解,经过漫长时间的层层堆积,就会形成泥炭层。泥炭富含有机质,可以看作形成煤之前的一种早期状态,一旦失去水分,就变成了大量可燃物。

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富含有机质的泥炭地(图片来源:EOS)


印度尼西亚拥有全球约三分之一的热带泥炭地,大片热带森林生长在泥炭沼泽之上。在加里曼丹和苏门答腊的一些地方,泥炭层能厚达数米甚至十几米,有机质含量超过九成。而在过去几十年,印尼的油棕和纸浆产业发展以后,人们不仅砍伐森林、焚烧植被,会在泥炭地上开挖排水沟。这就导致地下水的水位降低,部分地方的水位从地表降到六十到一百厘米以下,泥炭开始脱水收缩并产生裂缝,也因此越来越容易着火。

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印尼的泥炭沼泽(图片来源:Nanang Sujana/CIFOR)


更麻烦的是,这时候如果地表出现火源,火会顺着根系钻进泥炭层,转入一种没有明火的燃烧——阴燃。这种燃烧的温度大概在几百摄氏度,速度很慢,但可以持续数周甚至数月。和地表明火相比,泥炭的阴燃更难浇水扑灭,因为泥炭具有一定的隔热性,深处的高温不容易散去,表层还会形成疏水层,水浇渗不进深处,只有大量的降水降温才能缓解火情。


气候的阴影


不过,印尼许多地区都有明显的旱季和雨季,一般每年5月至10月是旱季,11月至次年4月进入雨季。通常情况下,雨季到来后,充沛的降水能够在一定程度上缓解烧芭引发的火情。但如果旱季持续太久,植被和土壤变得格外干燥,烧芭就很容易导致大规模火灾。这次火情严重,一大重要原因就是印尼部分地区的雨季迟迟未到。而这背后,又与今年的超强厄尔尼诺事件密切相关。


正常情况下,赤道太平洋上空盛行着由东向西吹的信风,将海洋表层的暖水推向西太平洋,让这里形成了一片水温较高的海域,被称为西太平洋暖池。暖池上空的空气受热上升,往东移动后在东太平洋地区下沉,最后又随着近地面的信风返回西太平洋,这就形成了一个特殊的沃克环流。而印尼群岛正是位于环流的上升气流附近,因此当地会有旺盛的对流活动,降雨也比较丰富。

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正常情形下的沃克环流(图片来源:NOAA)


然而,厄尔尼诺现象发生时,情况就发生了变化。赤道太平洋上的信风减弱,原本堆积在西太平洋的暖水开始向东扩展,东太平洋的冷水上涌也受到了抑制,赤道中东太平洋的海面温度就会异常升高。海水温度分布变化后,西太平洋上升气流所在的对流中心东移,印尼附近的上升气流受到抑制,降雨往往就随之减少。

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厄尔尼诺现象原理图(图片来源:Wikipedia)


而今年的厄尔尼诺尤其值得关注,因为它正在发展成一次罕见的超强事件。我国一般使用赤道中东太平洋一片被称为Niño3.4区的海域的海表温度距平情况来衡量一次厄尔尼诺事件的强度。在今年这一轮厄尔尼诺事件中,Niño3.4区海温月值在10月上旬已经突破+3℃,不仅远超了判定厄尔尼诺事件的+0.5℃阈值,更是打破了1982~1983年、1997~1998年、2015~2016年前三次超强厄尔尼诺事件的最高值。世界气象组织预计,这次厄尔尼诺还将继续增强,可能在12月才会到达峰值,甚至有望成为有现代气象观测以来强度最高的厄尔尼诺事件。未来几个月内,印尼的部分地区仍可能持续降水偏少,烟霾危机短期内恐怕还难以彻底缓解。

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Niño 3.4区域的海表温度异常情况,10月初温度异常已超过3.2°C(图片来源:cyclonicwx.com)


对于印尼来说,导致异常干旱的气候因素还不止一个,印尼西侧的印度洋也参与其中。在这里,存在一种名为印度洋偶极子(IOD)的气候现象,主要表现为印度洋海域由东西两侧海表温度的异常差异。

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印度洋偶极子的原理示意图(图片来源:NOAA)


8月之前,印度洋偶极子还维持在中性状态,而9月起,IOD指数达到了+0.65℃的正位相阈值,意味着西印度洋偏暖、东印度洋偏冷,这种海温差异会改变印度洋上空的气流和降雨分布,使苏门答腊、爪哇附近的对流活动受到抑制,降雨进一步减少。


超强厄尔尼诺和印度洋偶极子的叠加,分别影响太平洋和印度洋的降水分布,最终使得印尼面临更严重的干旱风险,火势极易蔓延。


厄尔尼诺的警钟


超强厄尔尼诺带来的影响,远不止于印尼。


在刚刚过去的夏天,我国也接连遭遇多个台风的袭击。“巴威”“白海豚”“沙德尔”三个台风在2个月内连续登陆浙江台州玉环坎门街道,这在浙江有气象记录以来还是第一次。而超强厄尔尼诺事件对西太平洋大气环流的影响,也可能是这些台风接连影响华东沿海的重要因素之一。


而在太平洋另一侧的南美洲,智利、秘鲁迎来了异常暴雨,世界旱极阿塔卡玛沙漠迎来罕见的雨雪天气,这些异常降水同样与厄尔尼诺带来的大尺度气候变化有关。


从印尼的火情,到我国的台风,再到南美洲沙漠中的罕见雨雪,看似毫不相关的天气事件,背后却可能受到同一个气候现象的影响,再次证明地球各地的气候并不是彼此孤立的。如今,此次厄尔尼诺事件仍在发展,未来几个月还可能进一步增强。它究竟还会给世界各地带来怎样的天气变化,仍然值得我们持续关注。


作者:等风
作者单位:中国科学院大学地球与行星科学学院

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