森林大火是影响全球大气组分和驱动气候变化的重要过程之一，热带雨林区域在降雨减少、湿度降低时，较易发生火灾，对当地人民生活、空气质量、植被资源、野生生物等产生不利的影响。在气候变化的背景下，森林大火的频率和强度不断增加，并可能发生在历史上不常见火灾的区域。例如，澳大利亚北部和东部自年9月至年3月，发生了该地区史无前例的森林大火，影响面积达到20万平方公里以上（图1），诱发了极严重的经济损失、空气污染和森林生态系统破坏。特别是澳洲东部区域，历史上并未发生过严重的森林大火，然而自年11月开始，大火快速蔓延，造成当地将近6万平方公里的桉树林被毁。结合燃烧植被的含碳量，折算得到本次事件澳洲东部燃烧损耗的碳总量为.9Tg。
图1.澳洲森林大火（a）发生区域的初始燃烧时间，（b）澳洲北部和东部每日的燃烧面积，东部区域累积的燃烧面积
由于森林大火燃烧排放了大量的空气污染物，利用卫星遥感的气溶胶数据能够追踪大火排放物质的传输路径（图2）。结合HYSPLIT物质传输模式，发现在风场的作用下，澳洲东部大火释放的气溶胶向东移动，经过一周左右的时间穿越太平洋，期间能够经过南大洋北部的高营养盐低叶绿素海区。这些区域海洋浮游植物的初级生产主要受到痕量元素铁的限制，当气溶胶中的铁元素随沙尘沉降进入海洋时，能够显著促进这些海区浮游植物的初级生产。
图2.澳洲东部大火后（a-e）一周时间的风场和气溶胶指数分布，以及（f）利用HYSPLIT大气物质输运模式，模拟气溶胶颗粒的传输分布概率图
利用卫星遥感叶绿素数据，观察到在南大洋北部海区，在澳洲大火气溶胶经过后的数月时间，海洋叶绿素较气候态增高3倍以上（图3）。通过比较时间序列，发现叶绿素增长发生在气溶胶提升之后，且叶绿素变化相对更为持久。选取南大洋开阔海域叶绿素增加最明显的区域，利用叶绿素变化量与对应混合层深度数据，估算本次事件海洋浮游植物吸收的碳总量为.2±83.5Tg，约占陆地燃烧损耗碳量的47.4%。由于本计算中未考虑近岸叶绿素的增加，以及气溶胶向其他海域飘散促进的初级生产增长，因此海洋总体吸收的碳量将高于本次估算，证实海洋能够有效减缓极端事件对全球气候变化的影响。
图3.年12月至年5月澳洲东部海域（上）叶绿素异常平均与对应气候态分布图，（下）叶绿素增加最显著区域的气溶胶指数、叶绿素时间序列，阴影代表对应气候态时间序列。
引用：
Wang,Y.,H.-H.Chen,R.Tang,D.He,Z.Lee,H.Xue,M.Wells,E.Boss,F.Chai(1),Australianfirenourishesoceanphytoplanktonbloom.ScienceoftheTotalEnvironment,doi.org/10./j.scitotenv.1..
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