西部の山火事にとって、直近の過去はプロローグである

1984年以来、衛星は米国西部で夏の山火事活動が増加傾向にあることを観測しており、総焼失面積は平均して年間104,000エーカー（42,100ヘクタール）増加している[Abolafia-Rosenzweig et al., 2022]。 1984 年から 2000 年にかけて、11 州の全部または一部を含む地域で発生した山火事により、合計約 2,740 万エーカーが焼失しましたが、2001 年から 2018 年にかけて、この数字は約 5,590 万エーカーに増加しました。 2020年だけでも、焼失面積は約870万エーカーに急増し、これは1984年から2000年までの累計焼失面積の32％に相当し、2020年と2021年の火災シーズンを合わせると、米国西部の約1500万エーカーが焼失した。ウェストバージニア州と同じくらいの大きさ。

この傾向は主に、人為的な地球温暖化によって引き起こされる火災の季節がより長く乾燥したことに起因しています [Abatzoglou and Williams、2016; Zhuang et al.、2021]—そしてそれは加速する可能性があります。 2050 年までの予測では、米国西部の気候は 1991 年から 2020 年の 30 年間と比較して 2 倍森林火災が発生しやすくなることが示唆されています [Abatzoglou et al., 2021]。

2020 年の春、国立大気研究センターの科学者ジミードゥディア氏は、気候と火災の間に確立されている関係を使用して火災活動を正確に予測できるかどうかを私たちに尋ねました。この疑問は私たちの好奇心を刺激し、冬と春の天気が翌年夏の火災シーズンの深刻さを確実に予測できるかどうかを調べる研究に拍車をかけました。

米国西部は、入手可能な数千年にわたる古記録で観察された他のどの時期の深刻さをも超える、広範な大規模な大干ばつと火災活動の前例のない時期の真っ只中にある[Williams et al., 2022; Higuera et al.、2021]。私たちは過去 2 年間、干ばつに見舞われた故郷、コロラド州ボルダーで山火事の影響を直接見てきました。私たちは何度かの山火事から逃れるために家から避難し、この冬にはマーシャル火災の壊滅的な被害で近所が全焼するのを目撃しました。

米国西部全域で発生する火災は、毎年煙に関連して何千人もの死者を出し、数千戸の住宅を破壊し、新型コロナウイルス感染症による死亡率を増加させ、生態系や水供給に持続的な変化をもたらしている。

全国レベルでは、これらの火災により毎年煙に関連して数千人が死亡し、数千軒の家が破壊され、新型コロナウイルス感染症による死亡率が増加し、生態系と水供給に持続的な変化をもたらしています。これらの火災を鎮火するには、年間 10 億ドルを超える政府支出が必要となります。したがって、野原の消火活動に必要な資源を効率的に割り当てるためには、広範囲にわたる火災活動の正確な予測がますます重要になっています。西部における気候と火災の密接な関係は、私たちの火災予測システムによって活用されており、この地域の暖房、乾燥、そしてますます深刻化する山火事の季節に大きく寄与している温室効果ガスの排出削減を目的とした政策を動機付ける可能性もあります[Abatzoglouとウィリアムズ、2016年。 Zhuang et al.、2021]。

米国西部における気候と火災の密接な関係は、1800 年頃の欧米植民地時代以来の火災抑制の遺産と規定の野焼きの欠如によって強化され、歴史的に鬱蒼とした森林をもたらしました。気候条件に基づく火災予測モデルは、間伐や規定の野焼きなどの土地管理戦略が加熱と乾燥の影響に対抗し、気候と火災の結合を弱めることができるかどうかを検証するのに役立ちます。たとえば、大規模な森林管理戦略に従って気候に基づく火災活動の予測が難しくなった場合、使用された戦略はおそらく緩和に役立つでしょう。

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過去の研究では、米国西部における過去 40 年間の火災シーズンの深刻度の年ごとの変動と全体的な傾向のほとんどは、気候変動によって説明できることが確立されています [Riley et al., 2013; アバツォグルーとコルデン、2013年。ウィリアムズら、2019年。アボラフィア・ローゼンツヴァイク他、2022年。 Westerling et al.、2006]。この相関関係が存在するのは、木、草、藪（つまり、火災の燃料）の可燃性と延焼速度が、基本的に燃料と周囲の環境の乾燥度に依存するためです。延焼には、火災の熱が周囲の燃料を発火温度まで上昇させることによって引き起こされる一連の発火が含まれます (図 1)。十分な熱が伝達されると、燃料は燃焼します。燃料が湿っている場合、温度が発火点に達する前に水を蒸発させて乾燥させるために余分なエネルギー (潜熱) が必要になります。この熱力学の基本概念は、米国西部における大規模な火災活動の年ごとの変動を調整する上で重要な役割を果たしており、燃料が豊富にある限り変動は続くと予想されている[アバツォグルー他、2021]。