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历史上的野火

历史上的野火

贯穿人类文明史的野火与森林火灾完整历史

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引言:火与人类历史

火是人类经验中最古老的力量,比我们这个物种早出现数亿年,早在第一个人族生物在非洲稀树草原上直立行走之前,便已将世界重塑。没有任何其他自然现象能如此彻底地定义文明的走向、推动生态系统的扩张、雕塑整片大地,同时又令学会驾驭它的生灵既充满恐惧、又深感赋能。纵观人类文明中野火与森林火灾的完整历史,绝不仅仅是一部灾难记录,更是一个关于生态与适应、政策成败、文化传承与殖民抹除,以及一颗星球上的生命系统如何在与火的亲密伙伴关系中演化的故事。

古代神话深刻理解这种二元性。在希腊传统中,普罗米修斯从众神那里盗取了火种,将其交给人类,并为这份馈赠承受了永恒的惩罚。在澳大利亚原住民的宇宙观中,火被编织进梦幻时代本身,是祖先灵灵用来塑造大地、召唤生命的创造工具。北欧神话则提到穆斯贝尔海姆——那个存在于万物之先的原始烈火领域。这些故事被海洋与千年所分隔,却共同揭示了同一个认知:火并非人类故事的边缘,而是其核心。

人类与野火之间的关系从来不曾简单或静止。数万年来,世界各地的原住民有意识地管理火,通过可控燃烧维护富饶的地景、促进生物多样性、降低燃料载量,并与大地本身进行沟通。他们对火生态学的理解既精密深刻,又以经验为基础,效果惊人。随后,殖民时代的到来打破了这些实践,工业时代又引入了全面压制山火的主张——这一政策所造成的灾难性意外后果,至今仍在被反复追究。

二十一世纪,人类正面临前所未有规模的火灾危机。数十年的强力压制已让燃料在数亿英亩土地上累积。气温升高与持续干旱延长了火季。数百万栋住宅建在城野交界带——那个文明与易燃野地相接的脆弱边界地带。这场碰撞所产生的数据令人震惊:2020年,仅加利福尼亚州在一个火季中就燃烧了逾四百万英亩,而这一纪录本身在随后数年内便遭打破。澳大利亚2019至2020年的"黑色夏天"火季吞噬了逾一千九百万公顷土地,造成估计三十亿只动物死亡或流离失所,浓烟笼罩南半球,并绕地球一圈。

本文将追溯这段历史的全貌——从三亿年前闪电点燃的第一场古森林大火,到每个有人定居大陆上原住民的用火传统,再到那些定义并重新定义人类社会理解野火方式的重大灾难,直至气候变化时代正在兴起的火灾管理科学与政策。理解野火如何在森林中起源与蔓延、是什么使它们演变为怪物、它们在健康生态系统中扮演什么角色,以及当人类的选择打破火与土地之间的古老平衡时会发生什么,绝非单纯的学术练习。在未来几十年中,这或许将是我们文明所拥有的最具决定性意义的知识体系之一。

术语本身也值得简要说明。美国人所称的野火(wildfires),澳大利亚人称之为丛林火灾(bushfires),加拿大人和英国人有时称之为森林火灾(forest fires),西班牙语世界则称之为"incendios forestales"。这些并非单纯的语言差异,而是反映了各地最常见火灾类型、燃烧燃料和所经地貌的真实区域差别。在美国西部,一场野火可能在一次事件中穿越混交灌木丛、黄松林和鼠尾草草原。在澳大利亚东部,丛林火灾主要在桉树林地和石南灌丛中燃烧。在加拿大北方林,森林火灾在大片黑云杉林冠间蔓延。每种火型都有其独特的行为、生态作用和管理挑战——但它们都是同一根本过程的表达:陆地有机物的燃烧,在热量和氧气的驱动下,横扫一片地景,而燃料特性与气象模式决定了结果究竟是温柔的更新还是末日般的灾难。

要理解二十一世纪火灾问题的规模,需要借助数字。在平均年份,野火在全球大约燃烧三亿五千万公顷土地——面积大致相当于整个印度。这些燃烧绝大部分发生在非洲稀树草原、南美洲和澳大利亚的季节性干燥热带地区,以及北半球的北方林中。但主导全球头条的,是那些最具灾难性的火灾——那些夺走生命、摧毁社区、产生从太空可见的浓烟的火灾。本文所追溯的,正是这些改变了人类对这股古老而本源力量之认知的火灾历史。

野火科学:火如何起源与蔓延

要理解野火的完整历史,首先必须了解野火究竟是什么。从最根本上说,野火是一种燃烧反应——一种放热化学过程,在这一过程中,有机物与氧气发生反应,释放出热量、光、水蒸气、二氧化碳以及复杂的气体和颗粒混合物。将野火与篝火或建筑火灾区分开来的,是其规模、自主性以及活体或近期活体植被的参与。野火如何起源与在森林中蔓延的科学,支配着从单个火焰行为到大陆尺度火季运动的一切,而这门科学是通过观察、悲剧和严谨研究艰难获得的。

点火是每一场火灾故事的第一章。自然点火源以闪电为主,闪电每年击打地球表面逾十亿次,是偏远荒野地区绝大多数野火的起因。一道闪电携带着惊人的电荷,能够瞬间将一段狭窄气柱加热至超过三万摄氏度——是太阳表面温度的五倍。当这道闪电击中干燥木材、枯立木、厚实的枯枝落叶层或积累的干草时,便可引发阴燃,这种阴燃可能持续数小时乃至数天,然后才突破为明火。在加拿大、俄罗斯和斯堪的纳维亚的北方大森林,以及美国西部易遭雷击的山脉,干雷暴——能产生闪电但雨水在落地前便已蒸发的雷暴——尤为危险,因为它们在大片区域同时点火,却不带来可能抑制火势的水分。

随着人口向易发火灾地区扩展,人为点火源的重要性急剧上升。这些来源包括随意丢弃的烟蒂、无人看管的篝火、车辆和动力设备产生的火花、倒落的输电线路、纵火,以及烧荒清地的农业行为。研究持续表明,在有人居住地区,人为引发的火灾占野火的大多数,且关键在于,这些火灾往往发生在自然火势规律本不会产生点火的时间与地点——将火灾风险延伸至历史上相对安全的季节、生境和气象窗口期。

一旦点火发生,火在地景中的蔓延取决于三个主要因素:燃料、天气和地形。燃料涵盖所有可供燃烧的有机物——枯叶、干草、落枝、枯立木、含有大量油脂或树脂的活灌木,以及林地上积累的枯枝落叶层。燃料的数量、质量、含水量和排列方式,决定了它被点燃的难易程度、燃烧的强度,以及火从一处向另一处蔓延的速度。燃料含水量是最为关键的变量之一。活燃料含水量以干重百分比表示,随季节和植物种类而变化;当其降至某些临界值以下——灌木通常约为80%至100%——火灾风险便急剧上升。死燃料含水量对大气条件的响应更为迅速,是火险天气预报中的关键变量。

火通过三种主要机制蔓延:辐射、对流和传导。辐射通过电磁波传递热量,预热火焰前沿前方的燃料,降低其点火阈值。对流将过热气体和燃烧的飞火向上和向前携带,在风的作用下,这些飞火——称为火品(firebrands)——可飞越相当远的距离,落在主火前方,形成新的点火点,称为飞火点(spot fires)。传导在野火蔓延中意义相对较小,但对通过土壤和根系及地下有机物传热有所贡献。

火的行为还在很大程度上取决于燃烧发生在地面、森林冠层还是地下。地表火燃烧地面燃料——草类、低矮灌木和林地碎屑——通常比树冠火移动更慢、强度更低。树冠火在森林上层冠层中燃烧,以惊人的速度和强度从树顶蔓延至树顶。被动树冠火是指地表火强度将树冠加热至足以点燃,但尚未完全脱离地表燃烧而独立的情形。主动树冠火是森林冠层中的自持燃烧事件,其蔓延速度可超过人类奔跑速度,产生自身的气流模式,并将巨大的烟柱和热气流的对流柱送入数千米高空。地下火在地下有机物——泥炭、根系、积累的枯枝落叶——中燃烧,可能无声无息地阴燃数周乃至数月,抵御雨水和人工控制,然后在地表重新出现。

大型野火上方的对流柱本身就是一股不可小觑的力量。随着过热空气上升,它从四面八方吸入较冷的地表空气,形成向内涌入的风,可大幅加速火势蔓延。在极端情况下,对流柱可发展为火积云——火灾产生的雷暴,它制造出自身的闪电、下降气流和不规则风场,使灭火工作大为复杂,有时还会驱动难以预测的火行为。这些火-大气相互作用是极端野火事件中最危险、最难预测的方面之一。

火险天气:风、湿度与气温

没有任何因素比天气更深刻地影响野火行为,也没有任何气象科学领域比火险天气预报具有更直接的生死攸关意义。大气条件与火险之间的关系既密切又复杂,受气温、湿度、风、降水以及大尺度气候模式之间相互作用的支配,经验丰富的火灾管理者对此研究了数代,而现代气象学仍在持续深化对其的认识。

气温是火险天气变量中最直观的一个。较高的气温直接加速燃料的干燥速度,降低植被的点火阈值,加快火势燃烧速率,并强化驱动火势蔓延的对流过程。这种关系不仅仅是叠加的,而是倍增的:一个既炎热又干燥的天气,其危险程度呈指数级高于仅仅温暖的天气。历史上,易发火灾地区的破纪录热浪之后,往往在数天内便紧随灾难性火灾事件,随着全球平均气温不断上升,这一规律出现的频率也日益增加。

相对湿度或许是评估火险中最重要的单一短期变量。湿度决定了燃料与大气之间的水分交换速率,在极其干燥的空气中——湿度低于百分之二十通常被视为关键阈值——燃料可在数小时内干燥至危险水平。湿度的日变化在许多地区造成了可预测的火险规律:湿度在上午逐渐下降,在气温最高的午后初段达到最低值,随后随气温下降、傍晚临近而逐步回升。这一规律意味着,火灾通常在午后初段最为危险,火灾管理者据此安排计划火烧的时间、制定扑救策略,并向公众发布预警。

风是在地面上对火行为产生最直接、最显著影响的变量。风干燥燃料,向燃烧区域补充额外氧气,在物理上将火焰推向未燃燃料,最关键的是,风还携带火品,可在主火前方较远处引发飞火点。风速与火蔓延速率的关系在温和条件下大致成比例,但在高风速下则呈倍增效应——风速翻倍,火蔓延速率可增加一倍以上,而阵风可导致火线周长突然爆炸式增长。风向相对于火线方向的角度决定了火的哪个侧翼最为活跃,因而最为危险。风向的突然转变——尤其是与冷锋过境相关的骤然转向——可以瞬间将缓慢推进的火的后翼变为快速推进的前锋,令消防人员猝不及防,而他们所处的位置在片刻前还被认为是安全的。

某些区域性风场已成为极端火险的代名词。在加利福尼亚州,圣安娜风是从内陆高原沙漠穿越山口和沿海山脉吹向海岸的炎热干燥离岸风,气温急剧攀升,令原本受海洋水汽滋润的沿海社区湿度降至个位数百分比。加利福尼亚州北部的迪亚布洛风也有类似作用,为近几十年灾难性火灾创造了条件。澳大利亚的火险天气以来自大陆内部的炎热北风主导,这种北风在夏季到来,带来极端高温和极低湿度,随后来自南方的冷锋产生风向转变,大幅改变火行为。中欧的焚风、阿根廷的松达风和南非的伯格风都是类似现象——温暖干燥的下坡风,制造出极端火险的时间窗口。

干旱是天气事件上演的气候背景,其在制造灾难性火灾条件中的作用怎么强调都不为过。由厄尔尼诺和拉尼娜等大尺度气候振荡驱动的多年干旱周期,可在任何单一天气事件触发点火之前数年,便将整个大陆的土壤含水量和活燃料含水量降至极低水平,为火灾的发生做好铺垫。对重大火灾事件的历史分析一致表明,最严峻的火季发生在持续干旱之后,干旱严重程度与火灾规模及强度之间的相关性,在不同生态系统和不同地区均十分稳健。

现代火险天气预报综合运用数值天气预报模式、燃料含水量遥感、易发火灾地区气象站网络以及日益复杂的分析工具。红旗警报——由气象部门在预计出现关键火险天气条件时发布的正式通知——已成为协调公众安全措施和消防资源预置的标准工具。然而,尽管取得了这些进展,二十一世纪极端火险天气事件却一再超越历史先例,表明曾经用于判断危险条件的旧基准,正在被日益变暖的气候所重置。

燃烧三角形与火行为

燃烧三角形是火灾科学中最经久不衰的概念工具之一:燃料、热量和氧气分居三角形的三个角,每个要素对燃烧都不可或缺,也都是压制火势的潜在干预点。去除其中任何一个,燃烧便会停止。这一优雅的模型于二十世纪初提出,至今仍在全球各地的消防培训项目中讲授,它抓住了火的一个基本真理——然而,它在很大程度上低估了真实野火行为的复杂性。

燃料,三角形的第一个角,在野地环境中涵盖了几乎无穷多种有机材料。一片成熟的太平洋西北原始森林的燃料复合体——具有多层冠层、巨大的倒木、深厚的枯枝落叶层和林下灌木——与加利福尼亚州的混交灌木丛或澳大利亚桉树林地的燃料结构截然不同,在每种环境中燃烧的火也相应表现出不同的行为。燃料数量通常以每英亩吨数或每公顷千克数表示,决定了火可获取的潜在能量。而燃料的排列方式——从地面到冠层的垂直连续性、横跨地景的水平连续性,以及隔离带和不连续性的存在与否——则控制着这些能量被释放的速率和火蔓延的方向。

如前所述,燃料含水量是影响燃料可燃性的关键调节因素。含水量高的新落叶几乎不可燃,而同样的树叶经过数周炎热无雨天气的烘烤,便可成为极易点燃的火绒。地景中燃料含水量条件的多样性造就了复杂的火行为:火可能在干燥的山脊顶部混交灌木丛中猛烈燃烧,而在几百米外较为湿润的北向坡面上却几乎无法蔓延。

热量,三角形的第二个角,既是燃烧的产物,也是火蔓延的机制。一旦点燃,火必须产生足够的热量,以持续点燃火焰前沿前方的新燃料。热量产生的速率——即火强度——决定了火的性质和压制的难度。火强度通常以单位火线长度的能量释放量来衡量,以千瓦每米表示。低强度燃烧的火——大致低于每米500千瓦——通常可由地面人员使用手工工具直接扑救。中等强度时,则需要水和阻燃剂。大致超过每米10,000千瓦时,直接扑救实际上已无可能,灭火策略转向间接方式——在火预测路径前方预先构筑拦截线。

氧气,三角形的第三个角,通常以约百分之二十一的大气浓度存在,在开阔的野地火灾中很少成为限制因素。然而,风通过持续向燃烧区域补充新鲜氧气,并带走燃烧产生的水蒸气和二氧化碳,发挥着关键作用——这些气体若积聚,本会对反应产生一定程度的抑制。在密集燃料床的内部,氧气供应可能在局部受限,产生不完全燃烧,以及与阴燃火相关的典型浓厚白烟。

在基本三角形之外,现代火灾科学还认识到对预测和安全至关重要的其他火行为维度。飞火——将火品输送至主火前方——可在数英里外引发新的火灾,实际上使火能够越过原本可将其阻拦的地形和燃料障碍。在几次重大火灾中已有极端飞火事件的记录,而对不同风场条件下火品输送进行建模,是一个活跃的研究领域。

火旋风是另一种特别危险的现象:由地表风场与强烈火焰上方对流上升气流相互作用形成的旋转火柱。类似于尘卷风或水龙卷,火旋风可高达数百米,风速极强,对其路径上的任何人都构成极大威胁。在最极端的情况下,火旋风可演变为火龙卷——由火灾产生的龙卷状旋转气流,风速足以折断大树,并将燃烧的碎屑抛射至很远的地方。2018年,加利福尼亚州雷丁附近的卡尔大火产生了一个估计风速超过每小时165英里的火龙卷,是迄今有记录以来最极端的案例之一。

火行为与地形之间的相互作用又增添了一层复杂性。火通常在上坡方向蔓延比在平地上更快,因为坡面通过辐射和对流预热了火焰前沿上方的燃料,而且火产生的热气沿坡面上升,与未燃燃料持续接触。在陡峭峡谷或沟壑中燃烧的火可以达到爆炸性的蔓延速度,这一现象已造成多名消防人员在活跃火线下方丧生。坡向——即坡面朝向的方向——强烈影响燃料含水量和植被类型,形成可预测的火势强弱格局。

人类出现前的火与自然火势规律

早在人类之手击打燧石点火之前,早在我们最早的祖先发现雷击留下的噼啪余温可以被携带和驯化成可靠伴侣之前,火便已燃烧。地质学家称之为"融炭"的化石木炭,保存在古老的岩层中,讲述着一个野火历史可追溯至逾四亿年前的故事——深入泥盆纪,那是陆生植物首次登上地球大陆的时代。这些古老木炭的存在不仅是火曾经存在的证据,更是火作为地质时间尺度上陆地生态系统中一种持续而永恒的力量的见证——一种与降雨或土壤同样根本的力量。

最早有据可查的野火证据可追溯至约四亿两千万年前,那时早期维管束植物积累了足够的燃料,使火成为陆地地景中反复出现的现象。要使火燃烧,三个条件必须同时具备:足够的大气氧气以维持燃烧、足够的植物材料作为燃料,以及一个点火源。自生命出现之前很久,闪电便已击打地球,因此点火从未是限制因素。随着陆生植物的演化,改变的是燃料的可获性。随着树蕨、石松类和早期裸子植物的原始森林在古大陆上扩展,它们为行星尺度上的火灾创造了条件。

大气氧气浓度在火灾历史中发挥着至关重要的作用。在石炭纪,大约距今三亿五千万至三亿年前,大气氧气含量高达百分之三十五——远高于当今的百分之二十一。在这种富氧条件下,火以非凡的强度和频率燃烧,在每个大陆的地质层中留下了厚厚的炭层。驱动了工业革命的巨大煤矿,是石炭纪森林经压缩后的遗骸,而这些煤矿中穿插着古老炭层,诉说着在它们被掩埋、压缩为煤炭之前反复席卷其间的火灾。

自然火势规律的概念——即特定生态系统在前工业条件下火灾的典型频率、强度、季节和空间格局——是现代火生态学的基础。不同的生态系统在不同的火势规律下演化,其物种组成、结构和功能深刻反映了这些规律。在美国东南部的长叶松稀树草原中,频繁的低强度地表火——历史上主要由闪电点燃,大约每一到三年燃烧一次——维持着开放的园林式结构,具有丰富的草本和野花植被。这些生态系统中的火灾压制导致了阔叶树的侵入和独特林下物种群落的消失,从根本上改变了生态系统。

在北落基山脉和北方林地带的北美短叶松和美国二针松林中,自然火势规律则截然不同:不频繁、强度极高的树冠火,以一百至三百年的间隔穿越冠层。这些森林在灾难性火灾中演化,而非在频繁地表火中演化。其优势树种具有松瘿果——球果以树脂封闭,只有在强烈火灾产生的高温下才会融化,将种子释放到刚刚清除、富含灰烬营养的土壤上。在这些生态系统中,火不仅仅是被容忍的,而是更新所必需的;试图排除火灾会导致森林日益老化密集,燃料载量不断积累,最终燃烧的强度远高于自然规律下的情形。

地球各生态系统中自然火势规律的多样性令人叹为观止。稀树草原——覆盖地球约五分之一的陆地表面——以极高的频率燃烧,通常每年或隔年一次,维持着其散布树木于草地基质中的典型结构。非洲稀树草原的燃烧规模远超大多数其他火灾生态系统,每年有数亿公顷土地在由降雨格局、大象放牧和人为点火塑造的复杂镶嵌体中燃烧。澳大利亚桉树林在地球上最易发火灾的自然规律之一下演化,受桉树叶中高度易燃油脂和以周期性严重干旱为特征的气候的双重塑造。分布在五个大陆上的地中海型灌木丛,在周期性强烈火灾的规律下演化,产生了包括厚树皮、再萌根冠和火刺激萌发在内的各种适应性。

火的这段深厚演化历史对当代火灾管理具有深远意义。栖居于适火生态系统的物种不仅仅能够容忍火——许多物种需要火。在这些系统中压制火灾,并不会使它们更安全或更健康,只会使它们变得更异常,最终更加危险。理解火是一种自然且必要的过程,而非不惜一切代价加以阻止的异常现象,是现代火生态学的智识基础,也是评估世界许多地方持续百年的激进火灾压制政策后果的根本背景。

原住民与受控燃烧

在人类文明中野火与森林火灾完整历史最重要、却也最常被忽视的篇章之一,是世界各地原住民在欧洲殖民者到来之前数万年间理解、使用和管理火的故事。计划火烧与原住民火灾管理不仅仅代表一种历史实践,更是一个通过数千年细致观察、实验和文化传承所积累的生态知识体系——现代火灾科学才刚刚开始正确认识这一知识体系的价值。

在澳大利亚,人类用火的证据至少可以追溯到五万年前,使得原住民火灾管理实践成为人类历史上最古老、最精密的实践之一。英语中被称为"火棍农业"的做法——系统性地使用受控燃烧来管理地景——并非单一统一的技术,而是一套庞大的实践技艺,适应于特定的土地、季节、物种和文化目的。不同的原住民群体发展出适合其特定环境的独特燃烧传统。在澳大利亚北部稀树草原,燃烧被用于维护处于火后演替不同阶段的复杂植被镶嵌体,最大化食用植物的多样性以及作为食物来源的动物栖息地。在澳大利亚东南部的温带森林和草地,燃烧开辟了通行路线,促进了优选草种的生长,并维持了支持袋鼠和其他猎物的草地林地栖息地。

这种管理产生了深远而持久的生态后果。早期欧洲定居者赞叹描述的许多澳大利亚地景所呈现的开放、园林般的面貌,并非自然状态,而是数万年管理的产物。当殖民化——通过土地剥夺、人口崩溃以及对传统实践的主动压制——从十八世纪末开始扰乱原住民燃烧实践时,后果并未立即显现,但在随后的一个世纪中将被证明是灾难性的。当代澳大利亚火生态学家日益将现代丛林火灾极端强度的部分原因归咎于澳大利亚原住民数千年来所实践的精细镶嵌燃烧遭到的破坏。

在北美洲,各地原住民出于多种目的实施刻意燃烧。加利福尼亚州的土著民族通过燃烧促进编篮材料的生长、管理橡树林以生产橡实、维护草原和草甸、改善通行路线、驱赶猎物,并促进地景间的沟通。五大湖地区的阿尼什纳比人用火管理蓝莓地,促进其他食用植物的生长。切罗基人和其他东南部民族则在长叶松稀树草原上实施燃烧,维持支持鹿、火鸡和小型猎物的开放林下层,而这些猎物是其饮食和经济的核心。

这种燃烧的规模是巨大的。估计表明,原住民每年在北美洲燃烧数千万英亩土地,维持着一个由火塑造的地景,与仅靠闪电点火的火势规律下将存在的地景截然不同。当欧洲定居者描述北美洲的"自然"地景时,他们实际上描述的是数千年原住民土地管理的产物。中西部开阔的草原、东部大部分地区园林般的森林,以及加利福尼亚州地景复杂的镶嵌体,都印刻着原住民燃烧的痕迹。当燃烧停止——主要是在欧洲接触后数代之内,随着原住民人口在疾病和殖民的冲击下崩溃——地景开始了一场历经数十年乃至数百年方才完全显现的转变,但从根本上改变了火灾风险。

在南美洲,亚马逊和巴西高原的原住民以复杂而精密的方式使用火。亚马逊人在管理"印第安黑土"(terra preta do índio)中运用燃烧——这种著名的"暗土"因混入木炭、骨骼和有机物而异常肥沃,在形成数百年后仍保持惊人的肥力。在南美洲南部,巴塔哥尼亚各民族广泛使用火来维护骆马和其他猎物所需的草地。在非洲,牧民和狩猎采集者的火灾管理塑造了如今定义该大陆标志性地景的稀树草原。

新西兰的毛利人用火清除森林以发展农业,并管理提供重要食物来源的蕨类地。在欧洲,新石器时代的农民广泛使用火来清除森林和维持农业用地,开启了将在中世纪和近代持续推进的森林转变进程。在斯堪的纳维亚,"svedjebruk"——即刀耕火种——的实践延续了数千年,创造出一种独特的文化与生态景观。

支撑原住民燃烧实践的知识体系复杂、情境性强,深深嵌入远超纯粹实用层面的文化框架之中。在澳大利亚原住民中,燃烧土地是一种监护责任的表达——一种跨越世代将人与特定地方相连的纽带。关于谁可以在何处、何时燃烧的规程,编码了数千年观察积累的生态知识。长老知识持有者对天气、季节、植被状态与火行为之间关系的理解,整合了跨越任何仪器记录都无法触及的时间尺度的信息。这种代际传承已被殖民化、强制将原住民儿童带离社区,以及整个二十世纪大部分时间对传统实践的压制严重破坏。因此,传统火灾管理的复兴不仅仅是采纳一种有用技术的问题,更是恢复一种文化实践、修复殖民进程刻意切断的人与土地之间关系的问题。

科学界与原住民火灾知识的关系在过去几十年中已发生了实质性转变,从最初的怀疑或居高临下,转变为真正认识到传统生态知识提供了常规科学方法单独无法提供的信息和视角。这一转变尚未完成,原住民知识持有者与科学研究者之间在知识产权、传统知识被挪用,以及何种条件下的合作才算尊重且公平等问题上仍存在张力。但发展方向显然是朝着更充分认可原住民专业知识的方向,协作火灾管理项目的成果表明,这种认可正在产生比单纯科学或单纯传统方法单独所能实现的更好的实地效果。

对原住民燃烧现代兴趣的复兴,是当代火灾管理中较为令人振奋的进展之一。在澳大利亚,原住民社区与火灾管理机构之间的合作项目,已成功将传统燃烧知识与现代火灾管理相融合,取得了任何一方单独都无法实现的成果。在美国西部,包括加利福尼亚州北部的尤洛克、卡鲁克和胡帕部落在内的部落民族,一直致力于恢复被压制逾百年的传统燃烧实践,认识到计划火烧和原住民火灾管理不仅仅是历史遗迹,而是当前危机中迫切需要的实用工具。

火作为工具:历史上的土地开垦

以火清除土地以发展农业,是人类历史上最具深远影响、最为普遍的实践之一。从新石器时代至今,火始终是土地变革的普世工具——廉价、高效、随手可得,所需的技术不过是点燃一团火焰的能力。文明的历史在很大程度上就是一部燃烧的历史,今日存在于欧洲、亚洲、美洲、非洲和澳大利亚的地景,被历代农民、牧民和林地开垦者的刻意用火所塑造,其程度之深,难以估量。

新石器时代农业革命大约于公元前10,000年发端于新月沃土地带,随后历经数千年逐渐传播至欧洲和亚洲,在每一处都伴随着森林清除,而火是主要的清除工具。新石器时代的农民用石斧砍倒树木,让砍伐的材料风干,然后将其焚烧,释放出储存在木材中的养分,使富含草木灰的土壤能够支持最初的庄稼。这种技术——以各种形式被称为刀耕火种或轮耕农业——既非浪费也非原始,恰恰相反,它是一种从林地土壤中汲取短暂肥力的高效系统,并且在有足够休耕期的情况下,可以持续地实践。

孢粉学记录——湖泊沉积物和泥炭沼泽中保存的花粉——以惊人的精确度记录了这一转变。欧洲各地湖泊沉积物的花粉剖面显示,在与新石器时代聚落相关的时间层位,树木花粉急剧减少,草类和杂草花粉相应增加,通常还伴随着为燃烧提供直接证据的炭层。这些特征可以通过放射性碳方法精确测年,讲述了一个随着农业人口增长和扩张而加速的森林清除故事。

在美洲,哥伦布到来之前的文明大规模使用火来创建和维护农业系统。中美洲的玛雅人实践了复杂形式的"米尔帕"农业,其中燃烧是关键环节。美国东南部的建丘文化通过燃烧维护其聚落周围的开阔地景。在亚马逊盆地,复杂的社会用火管理森林,创造了考古学家近年才开始充分理解的独特地景。

殖民时代将基于火的土地清除急剧强化带入了欧洲定居者到达的每一个大陆。在北美洲,欧洲定居者延续并扩大了他们所遇到的燃烧传统,用火清除东部广袤森林以发展农业,并维护牧场和草甸。十九世纪的大规模毁林——尤其是在美国上中西部和五大湖地区——伴随着大量刻意的和意外的火灾。正是制造了1871年佩什蒂戈大火的条件——将在后续章节中讨论——由先于它的伐木和焚烧所创造。

在巴西、澳大利亚和东南亚,基于火的热带和亚热带森林清除至今仍在以具有全球气候、生物多样性和空气质量后果的规模持续进行。亚马逊雨林的刻意燃烧——由养牛业、大豆农业和土地投机所驱动——向大气中释放了大量二氧化碳,并破坏了无可替代的生物多样性。在印度尼西亚,为建立棕榈油种植园而焚烧泥炭林地,已产生具有全球影响的火灾季节,产生的浓烟厚重至构成整个东南亚大部分地区的公共卫生紧急状态。

数百年乃至数千年来,火对地景的改造也与野火风险产生了复杂的互动。在许多地区,适火本土植被的清除及其被引进物种的替代——这些物种具有不同的燃烧特性——以并非总是可预测的方式改变了火行为。在美国西部,入侵的雀麦——一种从欧亚大陆引入的高度易燃一年生草本植物——已将大盆地的火势规律从不频繁的灌木火灾转变为每年或隔年一次的草地火灾,这种草地火灾强度较低但频率大得多,从根本上改变了这片广袤地区的生态。

1666年伦敦大火

1666年9月2日开始燃烧、持续四天的伦敦大火,在生态意义上并非野火——它燃烧的是英格兰首都密集的木质建筑,而非森林和草地。然而,将其纳入任何全面的火灾历史,不仅合理,而且不可或缺。伦敦大火代表了人类定居点与火灾风险历史上的一个关键时刻,以毁灭性的清晰度揭示了用易燃材料建造密集城市环境的后果,其后续影响推动了西方世界关于火灾预防、建筑法规和城市规划的最早认真思考。

根据大多数历史记载,大火于9月2日周日凌晨不久,在伦敦城内布丁巷(Pudding Lane)的一家面包店中燃起。面包店属于国王御用面包师Thomas Farriner所有,火灾起因于烤炉或储存在其附近的燃料。大火逃逸进入的城市,极为有利于迅速蔓延:1666年的伦敦是一座中世纪城市,许多已有数百年历史的木质建筑沿着狭窄的小巷密集排列。1666年夏季异常干燥,长期干旱使这些建筑的木材干燥如薪。强劲的东风正在刮起。燃烧三角形的三个角已全部具备。

大火沿泰晤士河岸迅速向西蔓延,以河岸仓库中储存的易燃货物为食:油脂、动物脂、煤炭、木材和酒精。日记作家Samuel Pepys是这一事件最生动的第一手资料之一,他站在泰晤士河上的一艘小船里惊恐地注视着,记录下整个河岸火光冲天、教堂塔楼轰然倒塌、人群携带能带走的一切仓皇逃离的非凡景象。Pepys随即赶往白厅,叫醒国王报告这场灾难,国王查理二世本人也骑马穿越街道,鼓励救火行动。

1666年可用的消防技术十分原始。水靠皮水桶传递,通过简单的手动水泵泵送,或通过马拉水车上的长皮管输送。最有效的技术是通过拆除火势路径上的建筑来制造防火隔离带,但早期限制拆房的决定——部分原因是须向业主赔偿的费用——使大火蔓延得比本可更远。当最终下令大规模拆房时,这一措施在某些方向上确实有效地遏制了火势。

到9月6日大火熄灭时,大约13,200栋房屋、伦敦109座教堂中的87座(包括中世纪的圣保罗大教堂)以及51个城市公会大厅中的44个已被夷为平地。城墙内的烧毁面积约为373英亩,伦敦约80,000名居民中约70,000人的家园被毁。令人惊讶的是,经确认的死亡人数极少——官方记录中或许不足十余人,尽管一些历史学家认为许多死亡可能未被记录,尤其是贫苦阶层。

随后展开的伦敦重建,是历史上最雄心勃勃的城市更新项目之一。建筑师Sir Christopher Wren等人提出了完全重新设计城市的宏伟方案,配以宽阔街道和开放空间,但实际上迫于在原有地界上快速重建的压力,这些方案未能付诸实施。然而,新伦敦的建造大量使用砖石而非木材,街道有所拓宽,新的建筑法规要求使用耐火材料并规定了最低建设标准。1711年建成的新圣保罗大教堂,成为伦敦重建的丰碑和这座城市韧性的象征。

伦敦大火还推动了最终演变为保险业的最早发展。英格兰第一家火险公司——火险办公室(Fire Office)——于大火后仅十五年的1681年成立。竞争公司随即涌现,它们各自组建消防队以保护投保财产——这是有组织的市政消防服务早期、不完善但可辨识的雏形。大火在建筑法规、保险和消防组织方面留下的遗产,代表了一个现代国家最早系统性应对毗邻火灾生活风险的尝试之一。

1871年佩什蒂戈大火:美国最惨烈的野火

1871年10月8日傍晚,美国威斯康星州小型伐木小镇佩什蒂戈(Peshtigo)爆发了一场大火,这场大火造成的死亡人数超过美国历史上任何一场野火。佩什蒂戈大火估计夺走了1,500至2,500人的生命——这一范围反映了灾难之中的不确定性,因为许多社区被彻底摧毁,大量遇难者身份永远无法确认——使其成为有记录历史上最惨烈的野火之一。这场大火碰巧与芝加哥大火发生在同一个夜晚,这一时间上的巧合注定了佩什蒂戈将在公众意识中被遮蔽数代,其灾难几乎被遗忘,而芝加哥那场规模较小却更为著名的大火则在美国神话中永久留名。

制造佩什蒂戈大火的条件是在数月乃至数年间积累形成的。1871年夏季,整个美国上中西部异常干燥。伐木作业——当时威斯康星州东北部的主要产业——在地景上留下了大量碎料:伐取商用木材后残留的枝桠、树皮和废料木材。这些碎料被长期干旱烘干至粉状,以厚厚的、高度易燃的层次覆盖地面。10月8日前数周,该地区已有小型火灾燃烧,由为铁路清理通行权的铁路工人、清地的农民和伐木作业刻意点燃。10月8日夜间,一股强冷锋席卷该地区,驱动强风——正是这阵风将散布的小型火灾合并为一场灾难性的整体火海。

袭击佩什蒂戈的火灾并非一般意义上的推进火线。幸存者描述的更像是一场火风暴:火焰与过热气体的火墙从多个方向同时扑来,伴随着强大到足以将整栋建筑从地基掀起的狂风。天空先变为黑色,继而转为红色。试图逃跑的人发现道路被燃烧倒伏的树木阻断。许多幸存者是通过跳入佩什蒂戈河、站在水中让大火从头顶席卷而过得以生还的,他们的头勉强露出水面,在被周围熊熊燃烧的大火耗尽氧气、浓烟弥漫的空气中挣扎呼吸。

佩什蒂戈镇几乎被彻底摧毁。大火在威斯康星州五个县和密歇根州上半岛燃烧的面积估计约为120万至150万英亩,不仅摧毁了佩什蒂戈,还摧毁了包括糖丛(Sugar Bush)、梅内考内(Menekaune)、威廉姆斯维尔(Williamsonville)和马里内特(Marinette)在内的数十个其他社区。区域基础设施——道路、电报线路、桥梁——大部分被毁,数天内严重妨碍了救援工作。当灾难的规模最终变得明朗时,援助主要通过宗教机构和私人慈善组织组织提供;当时既没有联邦紧急管理系统,也没有针对这一规模灾难应急响应的既定程序。

人口后果是严重的。一些社区的死亡率几乎达到百分之百。受灾特别严重的威廉姆斯维尔几乎每一位居民都罹难。将这些社区带入存在的伐木业,也通过对地景的改造,为其毁灭创造了条件。围绕这些定居点的、覆盖着碎料的采伐迹地,实质上是一张巨大的预制燃料床,而1871年的干旱已将其干燥到只需风和点火源便可致命的程度。

本应从佩什蒂戈汲取的教训——关于在采伐区留下碎料的危险、防火隔离带的重要性、在覆盖可燃碎料的地景中建立定居点的风险——只被部分吸收。快速木材采伐凌驾于森林管理之上的做法延续了数十年。芝加哥火灾在公众话语中的主导地位意味着,佩什蒂戈的具体教训——与伐木边疆相关,而非城市背景——未能获得应有的关注。再过三十九年,才有另一场灾难迫使人们对美国如何管理森林及其中燃烧的火灾进行根本性的反思。

佩什蒂戈大火至今仍是工业土地利用、极端天气与火灾之间致命交汇的有力象征。与芝加哥相比,它相对默默无闻,是一种历史不公,但这也反映了一种关于人类记忆与注意力的真实:我们记得发生在著名地点、伟大城市、知名人士身上的灾难。威斯康星州东北部的伐木营地和移民农业社区既不著名,也不显赫,它们的湮灭几乎没有在全国意识中留下任何痕迹。但就纯粹的人员伤亡而言,佩什蒂戈在美国野火历史上从未被超越。

佩什蒂戈的教区神父Peter Pernin在灾难中幸存,后来撰写了一篇关于那个夜晚的生动记录,描述大火到来的那一刻时,传达出了事件对亲历者而言的彻底不可理解性。他写道,大火的咆哮声是人类经验从未准备好去听到的——一种介于飓风与机车之间的声音,伴随着黑暗,而这黑暗只被火焰的薄片和拳头大小的飞火所打破。Pernin靠着跑向河边并将自己浸入水中得以自救,他抓住一棵倒树的枝桠以免被水流冲走,在火势吞噬其上方的河岸时,他将祈祷书举出水面。

灾后,社区遭受了非凡的苦难。许多遇难者是近年刚抵达该地区的移民,受伐木业工作机会所吸引。在许多情况下,他们的遗体已化为灰烬,无法辨认身份,也无法归还给远在异乡的家人。佩什蒂戈社区在随后数年间得以重建,木材业也继续发展,但被摧毁社区的人口结构已永久改变。佩什蒂戈火灾公墓中的一座纪念碑——约350名遇难者合葬于此——今天仍矗立着,提醒人们美国有记录历史上最惨烈野火的存在——一场在世界目光转向他处时燃起的火灾。

1910年大火:大爆炸

1910年夏,严重干旱、极端高温和灾难性大风的共同作用,制造了那场被称为"大爆炸"(Big Blowup)的事件——一场历时两天的火灾,发生在爱达荷州和蒙大拿州北落基山脉,烧毁约三百万英亩土地,造成85人遇难(其中78名消防人员),并深刻塑造了此后一个世纪美国林务局的火灾管理政策。1910年大火不仅是有记录历史上最惨烈的野火之一,更是定义美国数代森林政策的事件。

1910年夏季旱情严峻。北落基山脉数月几乎滴雨未降,到8月,数百场小型火灾在爱达荷州和蒙大拿州的森林中燃烧。1905年在首席护林官吉福德·平肖(Gifford Pinchot)领导下成立的美国林务局,正以有限资源、装备不足和由大量缺乏经验的平民组成的劳动力艰难应对这些火灾。林务局现任首席护林官Henry Graves正以警惕的目光注视着局势,他的前任平肖——他曾极力倡导林务局的保育使命——亦是如此。

1910年8月20日至21日,飓风级大风席卷北落基山脉。当代记录描述了每小时六十至八十英里的风速,将该地区数百场小型火灾转变为单一的、相互连通的熊熊烈焰。那两天的火行为,颠覆了经验丰富的消防人员对火灾的一切认知。原本以适中速度推进的火灾,骤然演变为以让逃生几乎无望的速度推进的树冠火。燃烧森林上方的对流柱制造出自身的风场,火品飞越数英里落在被认为安全的地点,引发新的火灾。

驻扎在爱达荷州华莱士(Wallace)的林务局护林官Edward Pulaski,在火灾将其队伍团团围住时,带领着一支由四十五名队员组成的消防队。随着逃跑的选择越来越少,Pulaski在山中找到了一个矿道,命令队员进入。全队在矿道中蜷缩,任凭大火在外肆虐,而Pulaski——尽管眼睛和肺部遭受了严重烧伤——仍以威胁将试图离开的人击毙来阻止队员惊慌逃往火中。当大火过去、矿道打开时,五名队员因窒息而亡,但其余四十人得以生还。Pulaski本人因伤暂时失明,需要数月才能康复。他后来发明了Pulaski工具——一种一侧为斧头、另一侧为锄头的组合工具,至今仍是标准消防装备之一。

其他消防队则没有这么幸运。在爱达荷州的埃弗里(Avery)附近,一支由二十八名消防人员组成的队伍被火势包围,毫无庇护选择。二十人遇难,成为美国历史上单一事故中消防员伤亡最惨重的事件之一。在整个燃烧区域,整个护林区相继沦陷。华莱士和埃弗里两镇主要因风在关键时刻转向而幸免于难;其他社区则没有这样的运气。

"大爆炸"对森林政策的影响深远,在某些方面也令人深思。这场灾难使林务局围绕火灾压制目标凝聚共识,确立了将全面排除国家森林火灾作为哲学承诺的理念,这一理念在此后半个世纪里主导着该机构的思路。1935年正式采用的"上午十点政策",将每场火灾在接到报告的次日上午十点前控制住作为目标。消防被定义为战争——一场须赢得的战斗,一个须击败的对手。1944年8月由林务局和战时广告委员会联合发起的小熊斯莫基(Smokey Bear)运动——并在公众想象中因1950年从新墨西哥州林肯国家森林(Lincoln National Forest)火灾中被救出的一只严重烧伤的熊崽的故事而深入人心,这只熊崽成为斯莫基形象的活化身——将这一信息传递给了几代美国人:火是敌人,预防火灾是每个公民的责任。

这段历史中蕴含的讽刺在于,由1910年诞生的火灾压制主义最终通过允许燃料积累到远超历史水平,使森林更加危险。二十一世纪初,美国西部许多地区森林的燃料载量是压制前火势规律下的二至十倍。当火灾终于渗入这些过度生长的森林时——随着气候变化加剧干旱和高温,这种情况越来越频繁——其燃烧强度在自然条件下本是罕见或未曾出现过的。1910年的"大爆炸"催生了一套政策,一个世纪后,这套政策使未来的"大爆炸"更有可能发生,也更具破坏性。

1910年的故事也以持续远超明确政策依据被质疑时间的方式,塑造了美国林务局的机构文化。该机构形成了强烈的消防组织身份认同,这种身份认同承载着重要的文化分量,即便科学理解已有所演变,内部改革依然困难重重。那些在1910年及其后数代参与消防的人,建立起一种以备战、进取和献身精神为核心价值的职业文化——这些价值本身无疑令人钦佩,却被用于应对一个生态问题,而压制对于这一问题来说是不充分乃至适得其反的回应。改变这种文化不仅需要改变政策,更需要从根本上重新思考该机构与火灾应有的关系——这一进程于1970年代在国家公园引入自然火灾管理政策时才真正开始,此后断断续续、不完整地延续至今。

1910年大火在北落基山脉地景上留下的物质遗产,至今仍可被解读。1910年大火之后在烧毁区域重新生长的森林,如今已趋成熟,许多地方正再次积累可观的燃料载量。那些原始火灾留下的银色森林——枯立木——早已消失,其木材在数十年的分解中归还于土壤,但烧毁区域今日森林的结构反映了1910年后的更新和随后数十年的压制管理。理解这段地景历史,对于今日管理这些森林至关重要,因为在1910年烧毁区域关于计划火烧、燃料削减和森林结构所作出的决策,将决定这些森林如何应对下一次重大火险天气事件。

澳大利亚丛林火灾历史

澳大利亚或许是地球上最易发生火灾的大陆。大陆尺度干旱和半干旱土地的大比例、具有显著干湿交替的强季节性气候、以富含易燃油脂的叶片和飘带状树皮的桉树为主导的植被,以及数百年原住民燃烧之后数十年欧洲人的误管理,共同造就了一部异常密集而频繁的火灾史。要完整理解澳大利亚丛林火灾的故事,不能从欧洲殖民时期开始,而必须从先于它的原住民深厚火灾管理历史开始。

如前文关于原住民火灾管理的章节所述,澳大利亚原住民对地景实施系统性的精细燃烧至少已有五万年历史。这种管理产生的生态遗产,是一个由频繁、低强度火灾所塑造的地景——不同火后恢复阶段植被的镶嵌体,支持着生物多样性,减少了燃料载量的积累,并限制了灾难性火灾发展的条件。当十八世纪末欧洲移民开始扰乱原住民燃烧实践时——通过土地剥夺、人口崩溃以及对传统实践的主动压制——后果并未立即显现,但在随后一个世纪中将被证明是灾难性的。

澳大利亚早期殖民时期的火灾关系有所不同:定居者广泛用火清除农业和放牧用地,但他们没有维持曾是原住民土地管理特征的精细镶嵌燃烧。地景开始转变,到十九世纪和二十世纪初,重大丛林火灾事件已成为澳大利亚生活的常态。1851年2月6日的"黑色星期四"大火在今维多利亚州境内燃烧了约五百万公顷,气温高达47摄氏度,造成12人死亡以及大量牲畜损失。这是欧洲定居者记录的最早重大丛林火灾事件之一,也确立了一个将被悲剧性地反复重演的模式。

1939年1月13日的"黑色星期五"大火是又一个沉重里程碑。在一场强烈热浪——墨尔本气温达45摄氏度——中横扫维多利亚州,这场大火造成71人死亡,摧毁约1,300栋建筑(其中逾700栋为住宅),并燃烧了约两百万公顷。随后由Leonard Stretton法官主持的皇家委员会调查报告,以其清晰和先见而至今令人印象深刻。Stretton写道,维多利亚州人民遭受了"一场巨大灾难",森林已"准备好并等待"燃烧。他以精确笔墨描述了维多利亚州未经管理的森林中积累的燃料载量,并警告若不采取行动,灾难必将重演。

1983年2月16日圣灰星期三(Ash Wednesday),又一场毁灭性打击降临。维多利亚州和南澳大利亚州的大火造成75人死亡,摧毁逾2,000栋建筑(其中超过1,600栋为住宅),杀死20万头牲畜,两州合计燃烧面积约31万公顷。大火发生在破纪录的高温天气——墨尔本气温达43摄氏度——以及数月严重干旱之后。圣灰星期三的灾难性燃烧还因维多利亚州同时发生多起风向转变事件而更趋复杂,这些转变将大火的背风边缘瞬间转变为新的推进前锋,令那些原本认为自己安全的社区猝不及防——因为大火是从南方和东方向他们扑来的。疾风驱动的大火速度之快,让人措手不及,人们在汽车中和家中都遭遇了夺命之祸。

在二十世纪后几十年间,澳大利亚以令人不安的规律持续经历重大火灾季节。1994年悉尼大火在澳大利亚最大城市周边的灌木丛中燃烧,蔓延至城郊住宅区边缘,造成4人死亡和数百栋住宅被毁。2003年堪培拉大火甚至蔓延至首都外郊,造成4人死亡,摧毁外郊约500栋住宅。这些大火在澳大利亚首都直辖区以特别猛烈的势头燃烧,由数十年压制导向管理下积累的燃料载量所驱动。

2006至2007年维多利亚州的火灾季节,为两年后的灾难埋下了伏笔,大规模燃烧引发了对州立森林和国家公园中积累的惊人燃料载量的广泛关注。火灾科学家和应急管理人员正发出日益紧迫的警告,指出燃料积累与气候变化的叠加正在为前所未有烈度的火灾创造条件。这些警告在2009年2月7日得到了惨痛的验证。

在澳大利亚大量植被中占主导地位的桉树,本身就是火灾强度的重要推手。桉树叶含有易燃挥发性油脂,点燃迅速、燃烧猛烈、产生浓厚的油性烟雾。随着树木脱落树皮,它们制造出悬挂的干燥易燃条带,称为"飘带树皮"(ribbon bark),能捕获飞火并将其引入冠层。澳大利亚灌木丛中桉树油散发出的特有香气,对许多人而言令人愉悦、意象丰富,但在火险条件下,它代表着随时可能点燃的高度易燃物储备。大火过后,桉树展现出非凡的韧性——从树皮下的潜伏芽和基部的木质块茎萌发新枝,其再生速度远超许多其他树种。

2009年黑色星期六大火

2009年2月7日在澳大利亚维多利亚州发生的大火,是任何发达国家有记录历史上最惨烈的野火灾难之一。这场被称为"黑色星期六"的事件造成173人死亡,数百人受伤,摧毁2,029栋住宅及大量其他建筑,并在维多利亚州地景的广大弧形区域——从墨尔本外郊穿越高地直至沿海山脉——燃烧了逾45万公顷土地。这场人间惨剧的规模、燃烧的地理范围,以及驱动大火的极端气象条件,使黑色星期六成为澳大利亚决定性的国家灾难,也是澳大利亚火灾管理历史上的转折点。

2月7日的天气以任何历史标准衡量都属极端。墨尔本当天录得该市有史以来最高气温46.4摄氏度。受灾地区相对湿度降至个位数百分比。澳大利亚开发的森林火险指数(Forest Fire Danger Index)在某些地点达到字面上超出现有量程的水平;量程不得不延伸以容纳实际条件。上午的炎热北风在下午被一股突然而来的南风所取代——这一模式正是气象学家和应急管理人员曾识别为潜在灾难性的:在北风驱动下燃烧的大火,当风向转变时,其侧翼——已积聚大量燃烧物质——将被转变为新的推进前锋,大幅扩展火线,并将火势驱向那些原本可能感觉相对安全的社区。

2月7日,多场火灾在维多利亚州各地同时燃烧。金湖(Kinglake)和穆林迪(Murrindindi)大火共同造成最大的生命损失,火焰席卷了墨尔本北部和东北部的丘陵地带。金湖镇痛失逾百名居民。斯特拉森(Strathewen)社区几乎被夷为平地。丘吉尔(Churchill)、玛丽斯维尔(Marysville)和其他城镇蒙受了毁灭性损失。试图逃离的人被推进速度超越任何历史先例的大火所追上。选择留守保卫家园的人——遵循数十年来维多利亚州"留守防御或早离"标准建议——发现大火的烈度已超出其防灾准备所针对的强度。

由Bernard Teague法官、Ronald Mordy法官和Susan Doyle主持的黑色星期六皇家委员会调查,对灾难的各个方面进行了全面审查,包括火行为与预报、应急通信、疏散规划以及"留守或离去"政策。委员会听取了数百名幸存者、消防人员、科学家和应急管理人员的证词,调查结论广泛而重要。在预警是否充分的问题上,委员会认定,尽管发布了一些预警,但大火的速度和规模已令当时存在的通信系统不堪重负。委员会建议对预警和疏散框架进行根本性改革。

委员会对"留守或离去"政策的审查尤为重要。这一政策由此前历次火灾经验发展而来,鼓励居民在大火逼近前早早离开,或做好准备主动保卫家园。委员会认定,该政策对于黑色星期六的极端火灾条件而言已不再适用。委员会建议"早日离去"应成为灾难性火险日的默认建议,并建议将代表最极端条件的火险等级由此前的"红色编码"重新命名为"灾难性",以更清晰地传达风险等级。

黑色星期六也使维多利亚州的燃料管理实践受到前所未有的关注。自然保护倡导者长期以生物多样性为由反对在国家公园和其他保育区进行计划火烧,而消防机构和许多科学家则认为,不充分的燃烧正允许燃料载量积累到危险水平。委员会建议提高计划火烧目标,维多利亚州政府随后设定了每年烧除公共土地5%的目标——由于适合计划火烧的天气窗口期狭窄,以及持续存在的社区和环境顾虑,这一目标在实践中难以持续达成。

地中海地区的野火:希腊、意大利、西班牙、葡萄牙

地中海盆地是世界上最易发生火灾的地区之一,这一结论不可避免地来自其气候、植被和土地利用历史的综合特征。地中海气候——炎热干燥的夏季和温和湿润的冬季——塑造了一套独特的、适应周期性干旱和火灾的植被类型:法国南部和西地中海的马基斯群落(maquis)和加里格植被(garrigue)、希腊的刺叶丛林(phrygana)、意大利的地中海灌丛(macchia)、西班牙的"matorral"和葡萄牙的"mato"。这些灌丛和开阔林地在以周期性强烈夏季火灾为特征的火势规律下演化,其优势物种通过厚树皮、深根系以及火后迅速萌发的能力反映了这种适应性。

希腊受灾难性野火影响尤为严重,部分原因在于其复杂的地形、高比例的适火松林和灌丛植被,以及过去一个世纪以来使其地景火生态发生深刻改变的土地利用变化模式。过去数十年间,希腊大部分农村地区传统农业和畜牧业的放弃——及其伴随的对田间边缘和灌丛的定期燃烧——已使燃料载量急剧增加。与此同时,易发火灾的山坡地区城郊开发的扩张,使更多人口和建筑处于危险之中。

2007年夏季为希腊带来了数十年来最严重的火灾季节。整个7月至8月,火灾在全国各地燃烧,但最具灾难性的事件发生在8月下旬,强风和极端高温驱动的大火横扫伯罗奔尼撒半岛和其他地区。伯罗奔尼撒半岛伊利亚州的大火尤为惨烈,造成65人死亡,数个村庄被摧毁。大火在约27万公顷估计面积的土地上焚毁了森林和马基斯群落,包括曾历经数百年火灾幸存的大片古老森林。

葡萄牙经历了欧洲历史上最惨烈的野火灾难,尤其是近几十年来。该国桉树种植园——为木材和纸浆生产而引入,高度易燃——废弃农业梯田覆盖的密集灌丛,以及日趋干燥炎热的气候,共同造就了极端火灾风险条件。2017年6月的佩德罗高大火(Pedrogão Grande fire)是葡萄牙自1755年里斯本地震以来最惨烈的自然灾害之一。大火在该国中部山区燃烧,造成66人死亡,其中许多人困于车内,当时大火横扫了一条公路。同年晚些时候相继发生的多场火灾使葡萄牙2017年火灾死亡总数超过100人。

佩德罗高大火随后被火灾科学家深入研究,其极端行为被归因于火积云对流事件——火灾产生的对流柱形成,导致不可预测的火行为、多处飞火点以及与主导地面风向相反方向的火势蔓延。大火夺走了按任何合理地面火蔓延评估本应处于安全位置的人员的生命。火积云行为否定了通常指导疏散决策的直觉性火行为假设。

西班牙和意大利也发生过重大火灾事件,尽管频率略低于葡萄牙和希腊。西班牙最惨烈的现代野火灾难是2005年的瓜达拉哈拉大火,造成11名民防工作人员遇难,其中包括西班牙民防局局长。意大利卡拉布里亚(Calabria)和西西里(Sicily)地区反复经历重大火灾季节,造成可观的森林损失和偶发人员伤亡。撒丁岛(Sardinia)因其适火的地中海灌丛植被、夏季干旱和强风,经历了特别严重的火灾。

地中海地区更宏观的格局,是由一系列不太可能逆转的因素共同驱动的火灾活动不断加剧:传统土地管理实践的放弃、燃料载量的积累、易发火灾植被的扩张,以及使地中海地区日趋温暖干燥的气候变化。气候预测一致显示,在持续变暖的背景下,地中海盆地是最有可能经历干旱频率和严重程度增加的地区之一,这表明近几十年的火灾灾难不过是一条将在未来数十年变得更为严峻的轨迹的早期信号。

地中海火灾的经济和社会维度与土地所有权、农业政策和移民问题深度交织。推动地中海内陆燃料积累的农村人口外流,反映了更广泛的经济力量:农业机械化、城市就业机会的吸引力,以及小规模农业在全球食品市场中的结构性劣势。扭转经济逻辑便开始扭转燃料积累,但所需政策——支持小农耕作、提供农村定居激励、补偿传统放牧和燃烧实践——既耗资巨大,政治上也错综复杂。数个地中海国家曾试验向农村土地所有者提供报酬以维护村庄和基础设施周围清除缓冲区的计划,成效不一。

地景的文化意义也使地中海地区的火灾管理更趋复杂。代表着数千年农业劳动的希腊、葡萄牙和意大利梯田、定义地区身份的古老橄榄树园和葡萄园景观,以及嵌入易发火灾地区的考古遗产,都限制了火灾管理者的可选方案。生态上最优的燃烧制度,可能与保护无可替代的文化和历史遗产相冲突。找到既能降低火灾风险、维护这些地景的文化和农业特征,又能解决推动农村空心化的经济现实的综合方案,是地中海世界火灾管理的核心挑战之一。

西伯利亚和北方林的野火

北方林——俄语称之为"泰加林"(taiga)——是地球上最大的连续森林生物群落,以宽广的条带横跨加拿大、斯堪的纳维亚和俄罗斯北部纬度地带。仅西伯利亚便拥有约一千万平方公里的北方林,面积超过整个美国,这片巨大的森林复合体对全球碳循环发挥着关键作用,其树木、土壤,尤其是深厚的泥炭沉积中储存着估计约三分之一的陆地碳。因此,西伯利亚和北方林的野火历史不仅仅是一个地区性故事,更是一个对气候和大气组成具有全球意义的故事。

火是北方林生态系统中自然且不可或缺的组成部分。北方林大部分地区的自然火势规律,以大型、不频繁的树冠火为特征,这些大火以五十至两百年不等的间隔穿越森林冠层,具体取决于当地气候和物种组成。这些火灾在生态上是必要的:它们从积累的有机物中释放养分、创造栖息地多样性,并通过打开冠层、让光线照射至可供种子萌发的林地来使森林更新。北方林的优势树种——黑云杉、北美短叶松和欧洲赤松——以各种方式适应了树冠火,包括松瘿果和厚树皮。火后,森林从先锋物种开始,历经演替逐渐恢复为成熟的北方林群落。

非自然的是,目前正在西伯利亚和整个北方林地带燃烧的火灾规模和强度。数十年来,科学家和火灾管理者观察到,西伯利亚火灾在面积和严重程度上不断增加,受气温升高、土壤水分减少以及永久冻土融化——将以往冻结的有机物作为新鲜燃料释放出来——的共同驱动。这种增加的幅度是显著的:卫星分析显示,西伯利亚年均燃烧面积在过去数十年间大幅增加,在特殊年份甚至出现了真正触目惊心的规模。

2003年西伯利亚火灾季节燃烧面积估计达两千两百万公顷——约相当于整个英国——使其成为地球上有史以来最大的野火季节之一。这些火灾由东西伯利亚异常温暖干燥的夏季所驱动,产生的烟羽被卫星在太平洋上空探测到,并被北美洲的空气质量监测仪器所记录。2019年和2020年的西伯利亚火灾季节同样属于极端年份,萨哈共和国(雅库特)等地区发生了有记录历史上罕见如此猛烈的大规模火灾。

西伯利亚和北方林地带的泥炭火,从气候角度而言尤为重要。北方泥炭沉积——在北方林地带寒冷、积水条件下历经数千年积累——代表着一个巨大的储存碳库。当这些沉积物下方的永久冻土在气候变化下加速融化时,泥炭便会变干,变得可燃。泥炭火缓慢而深入地燃烧,可能阴燃数周或数月,深入地下,极难扑灭。泥炭火可以在雪盖下继续整个冬季的燃烧,在次年春天作为从未完全熄灭的"僵尸火"重新出现。

北方林火灾增加的碳影响是深远的。当森林燃烧时,储存在木材和土壤有机物中的碳以二氧化碳的形式释放,暂时使生态系统成为碳源而非碳汇。在自然火势规律下,森林在数十年内恢复,最终重新吸收大部分释放的碳。但如果火灾变得比恢复速度所能承受的更加频繁或严重,北方林可能从净碳汇转变为净碳源——这一反馈回路将加速大气碳积累,进一步使气候变暖,为更多火灾创造条件。这是科学家正以特别关注密切监测的几个气候反馈机制之一。

北方林火灾与永久冻土之间的相互作用值得特别关注。永久冻土——连续冻结至少两年的地面——覆盖北半球约百分之二十五的陆地表面,在数千年来土壤温度过低、过湿、有机物无法分解的条件下,积累了大量有机碳。永久冻土中储存的碳总量估计约为一万五千亿公吨——约为目前大气中含量的两倍。当火灾烧毁永久冻土上方的隔热有机层时,太阳辐射便可穿透土壤,引发永久冻土层的融化。融化的永久冻土通过直接分解以及热喀斯特——永久冻土内冰块融化形成的塌陷地貌——释放储存的碳,进一步排水并改变局地火势规律。气温升高、火灾频率增加与永久冻土融化的组合,形成了一个强化反馈,是地球气候系统中最令人担忧的潜在临界点之一。

加拿大的北方林面临类似挑战。2023年的加拿大野火季节——其时间线略超出本文主要历史关注范围——打破了所有燃烧面积记录,估计约有一千八百万公顷土地在全国范围内燃烧。这些火灾产生的烟雾笼罩了美国东部大部分地区和欧洲,生动地证明了北方林的健康与稳定如何影响着远离其边界的人口。2023年夏季魁北克北方林中燃烧的大火,产生的烟柱被卷入急流,跨越大西洋输送,使欧洲民众直观感受到了北美火灾排放——而此前这对他们而言完全是抽象概念。

火在生态系统更新中的作用

二十世纪生态学最重要的观念转变之一,是认识到火不仅仅是生态系统的破坏者,也是缔造者——不仅仅是损失的推手,更是一个必要的过程,若非有它,世界上许多生物最丰富、最富生产力的环境将不复存在。火在生态系统更新中的作用,现在被理解为地球陆地表面相当大一部分地区生态的根基,这一认识对社会如何管理火及其所依赖的地景具有深远意义。

依赖火的物种中,最引人注目的是那些繁殖直接由火触发的物种。松瘿果——以树脂或其他物质封闭、只有在高温下才会融化的球果——或许是最广为人知的例子。落基山脉的美国二针松和北方林地带的北美短叶松,能产生可在树上保持封闭状态数十年的松瘿果,在冠层中积累种子库,只有当大火穿越时才会释放。树冠火燃烧之后,球果打开,将种子释放到刚刚清除、富含营养、阳光充足的林地上,此时恰恰是幼苗建立最有利的时机。澳大利亚的班克木(banksia)和其他灌木也展现出类似的适应性,某些物种不仅需要热量,还需要烟雾中特定的化学信号来触发萌发。

加利福尼亚州的混交灌木丛(chaparral),以及澳大利亚、南非和地中海盆地功能上与之相似的灌丛,代表着整个以周期性火灾维持其结构和物种组成的生态系统类型。加利福尼亚州混交灌木丛植物,如熊莓(manzanita)、硬叶金合欢(chamise)和冬青(toyon),已演化出多种火适应性:深根系在火中存活并从冠部旺盛萌发,种子需要热量或烟雾中的化学物质来打破休眠,以及积累密集燃料载量以产生触发这些适应性所需强烈火焰的能力。混交灌木丛大火之后,地景历经从裸露的灰烬覆盖土壤,经一年生野花和早期灌木再生,到成熟混交灌木丛的演替——这一演替过程在每个阶段都有丰富的生物多样性,并在约三十至六十年的周期内恢复到火灾准备状态。

在美国东南部的长叶松生态系统中,火扮演的角色更为决定性。长叶松曾是从弗吉尼亚州到得克萨斯州的沿海平原约三千六百万公顷土地上的优势树种,这是欧洲定居前的状况。它所创造的生态系统——开放的、园林般的稀树草原,具有密集的草本、野花和灌木林下层——是北美洲生物多样性最丰富的生态系统之一,支持着品种惊人的植物物种、红顶啄木鸟、地鼠陆龟、靛蓝蛇和数百种其他生物。这种多样性由频繁的火灾维持,通常每一至三年一次,使阔叶树无法侵占开放的松林稀树草原。一个世纪的火灾压制使长叶松生态系统缩减至其原始范围的不足百分之三。

在非洲稀树草原,火、放牧和降雨之间的相互作用在巨大尺度上驱动着地景动态。每年燃烧数百万公顷非洲草地——其中大部分由牧民和土地管理者刻意点燃——维持着稀树草原草木平衡,并支撑着非洲稀树草原著名的大型哺乳动物的惊人多样性。从这些生态系统中排除火灾,木本植物便会增加,最终将稀树草原转变为林地或森林,对依赖开阔草地的动物群落产生深远影响。

森林和灌丛中火后的演替,不仅仅是先前状态的恢复,而是一个动态过程,创造出在成熟植被中无法获得的栖息地。火后第一个生长季节通常会出现一年生野花的喷涌,这些物种无法在闭合冠层森林的阴影中存活。灌木和幼树为鹿、麋鹿和其他浏览动物提供浓密遮蔽和丰富的嫩草。啄木鸟和洞巢鸟类利用枯立木。猛禽在开阔地带捕猎。昆虫在枯死和垂死的木材上定居,支撑起延伸至鹟类、燕子的食物网,并最终影响到森林本身的结构,因为昆虫活动加速了枯木的分解及其向土壤的归还。

"火多样性"(pyrodiversity)的概念——维护地景中火灾历史的空间和时间多样性——作为思考适火环境中生物多样性保育的有价值框架已然兴起。当大火在不同强度下、在不同季节、在不同植被类型中随时间燃烧时,它们制造出一个异质性的栖息地类型镶嵌体,所支持的物种数量远超任何单一均匀植被状态。杀死大多数植物的高强度火灾创造一种栖息地类型;稀疏林下层的低强度火灾创造另一种;未燃的斑块创造第三种;而这些类型之间的过渡创造了支持更多物种的边缘栖息地。以追求火多样性为管理目标——而非任何单一的火灾结果——是一种与生态现实相符的方法,并为在适火地景中维持生物多样性提供了最佳前景。

火在养分循环和土壤生产力中的作用,代表着生态系统更新的另一个维度,在聚焦于生物多样性的讨论中常被忽视。火将植物和表层土壤中的有机物转化为立即可供植物根系利用的草木灰,释放出锁定在有机化合物中的养分——尤其是磷和钙。这一养分脉冲是火后环境生产力如此之高的原因之一:植物在火创造的高光照、高养分条件下迅速生长。火后草本植物的涌现,支持着以其为食的昆虫的高密度种群以及以昆虫为食的鸟类和小型哺乳动物,产生了在燃烧事件后数年间在食物网中激荡的生产力级联。

对火生态作用的理解,推动了火灾管理哲学的根本性重新评估。现代火生态学家不再追问如何防止火灾,而是追问:在每个特定系统中,什么样的火,以什么强度、频率和季节,最能满足生态需求。答案因生态系统而异,而找到正确答案需要对火灾历史、生态学和气候的深入了解——这种了解越来越多地由与原住民社区的合作加以补充,后者对传统火势规律的详细理解恰恰编码了这些信息。

消防技术与技术发展历史

有组织消防活动的历史可追溯至古罗马,罗马皇帝奥古斯都约于公元6年建立了"维格利斯"(Vigiles)——一支约七千人的兼职警察和消防部队。维格利斯配备有水桶队列、手动水泵和用于拉倒燃烧建筑以制造防火隔离带的铁钩。这个早期机构主要关注城市防火,而非野地火灾,但它代表了将火灾压制视为需要有组织、专业化努力的公共责任这一理念的最初制度化。

中世纪欧洲在很大程度上失去了罗马消防的制度框架,主要依靠自发组织的水桶队列和拆除建筑制造防火隔离带作为主要工具。1666年的伦敦大火,如前文所述,揭示了这些方法在大规模火灾中的不足,此后数百年间,抽水技术、供水基础设施和消防组织都在逐步改进。到十九世纪,马拉蒸汽消防车已在各大城市投入使用,能够以远超其所取代的手动水泵的流量和压力输送水。

应对野地火灾——森林、草地和灌丛中的火灾——的挑战,从根本上不同于应对建筑火灾,需要发展不同的工具、技术和组织。基本挑战很简单:野地火灾发生在偏远崎岖的地形,覆盖广阔面积,蔓延迅速,而且所需的扑救用水量通常在火灾发生地无从获得。野地消防策略因此主要是控制火线周长而非直接进攻——通过清除燃料构筑拦截线、利用地形特征引导火势、部署水和化学阻燃剂以减缓火势蔓延。

野地消防的手工工具随时间演变,但在概念上仍与其历史前身颇为相似。Pulaski工具由Edward Pulaski在1910年大火经历后发明,一侧为斧头,另一侧为锄头,使消防人员能够用单一工具砍伐灌木并挖掘土壤以开辟火线。麦克劳德工具(McLeod)是一种组合刮刀和耙子,用于清除地面燃料和构筑火线。铲子、油锯和滴火器——用于点燃逆燃——构成手工消防队基本工具包的其余部分。一支二十人的手工消防队,在温和条件下高效作业,每天约可开辟一英里的火线——当考虑到一场大型火灾的周长可能达数百英里时,这一数字令人清醒。

二十世纪初,机械化消防设备被引入以补充手工消防队。推土机被证明能在可通行地形中以远超手工消防队的速度开辟火线,尽管其使用受到坡度和对土壤与植被造成损害程度的双重限制。水罐车——携带大量水的罐装卡车——对道路可达的火灾的直接进攻以及对火灾路径上建筑物的保护都发挥了重要作用。到二十世纪中期,此后数十年将成为该行业特征的基本地面消防基础设施,已大体到位。

1940年由美国林务局在太平洋西北地区建立的跳伞消防员计划,为野地消防的核心挑战提供了一个创造性解决方案:如何快速将消防队员输送到偏远地形的火灾现场,在其增长到超出手工消防队控制能力之前抢先行动。跳伞消防员从飞机上跳伞至道路不可到达的火灾地点,携带工具和补给开始初始扑救,趁火势尚小。该计划在第二次世界大战期间扩大,并延续至战后,跳伞消防员至今仍是偏远荒野初始扑救工具包的重要组成部分。

事故指挥系统(ICS)于二十世纪七十年代在加利福尼亚州野火中一系列通信和协调失误之后开发,成为消防历史上最重要的组织创新之一。ICS为任何规模的突发事件提供标准化管理结构,具有清晰的指挥链、通用术语和可根据事故复杂程度扩展或收缩的模块化结构。为野地火灾管理开发的ICS随后被整个应急管理领域所采纳,其变体版本现已用于美国及许多其他国家几乎所有重大应急响应行动。

空中消防:固定翼灭火机与直升机

二十世纪中期,航空器被纳入野地消防工具包,从根本上改变了这一领域,在初始扑救速度以及向难以到达地点投送阻燃剂和水方面,都提供了前所未有的能力。空中消防的历史是一部持续技术发展的历史,从三十至四十年代对小型飞机的早期实验,到构成现代空中作战的复杂固定翼灭火机队、直升机作战和空中观测平台。

飞机用于消防的最早实验可追溯至二十世纪三十年代,当时早期航空先驱认识到飞机在发现火灾和将消防人员运送至偏远地点方面的潜力。1940年跳伞消防员降落伞投放技术的发展,是这一愿景的第一个成功实际应用。但将飞机用于直接向火灾投送水和阻燃剂,则来得稍晚,部分原因是第二次世界大战后的飞机技术进步使大型剩余军用飞机得以较低成本获取。

最早使用飞机向野地火灾投水的实验,通常归功于二十世纪四十年代末至五十年代初在加拿大进行的试验。该技术立即显示出良好前景,到五十年代末和六十年代初,改装的军用飞机已在美国和加拿大常规用作水罐和阻燃剂灭火机。这些早期灭火机通常是改装自第二次世界大战的轰炸机或运输机,在弹舱或货舱中安装了储液罐。操作员在接近火场时打开储液罐舱门,以"泥浆投放"的形式将阻燃剂释放到火线上。

现代灭火机按尺寸和能力分为几类。单发灭火机(SEATs)通常是改装的农业飞机,可携带800至1,500加仑阻燃剂。它们运营成本相对较低,可在大型飞机无法安全进入的山地地形作业,并在阻燃剂混合站附近时可快速连续投放多次。多发灭火机(MEATs)是更大的飞机——通常是改装的商用涡桨机——容量为3,000至4,000加仑。超大型灭火机(VLATs)代表规模的最高端,包括能够在单次投放中输送10,000至19,000加仑阻燃剂的改装商用喷气客机。DC-10和波音747超级灭火机已在美国及国际重大火灾事件中部署。

直升机在野地消防中承担多种角色。将消防人员和物资运送至偏远地点的小型直升机,履行着与跳伞消防员相似但无需降落伞的使命。配备固定储液罐或悬挂吊桶——称为直升机吊桶(helibuckets)——的中型和重型直升机,能够以固定翼飞机无法企及的精度,尤其是在山地峡谷复杂地形中,将水或阻燃剂精确投放到火灾上。直升机还在侦察、作为火行为专家和管理人员观察火灾条件的平台,以及消防人员受伤时的医疗后送行动中发挥关键作用。

空中作战并非没有局限性。大风、烟雾和低能见度可能使飞机无法作战,而这往往发生在最需要它们的时刻。夜间飞行限制历来使空中扑救无法在夜间进行——而火灾行为往往在此时趋于缓和。灭火机和消防直升机事故在数十年间夺走了多名经验丰富飞行员的生命,包括在山地地形阻燃剂投放中发生的多起致命坠机事故。近年来,具有改进安全性能、能够在更复杂条件下作业的新一代灭火机和平台的开发,是解决这些局限性的努力方向。

空中消防效费比的问题已争论了数十年,经济学家和火灾研究人员质疑运营大型灭火机的巨额成本能否产生与投入相称的压制效果。广泛共识是,空中资源作为综合扑救策略的组成部分——支持和配合地面人员而非取代他们——效果最佳,其价值在初始扑救阶段最高,此时火灾尚小,可在扩大之前得到控制。随着火灾增大并形成自身的气象格局,相对于地面周长构筑工程,空中扑救的效果趋于下降。

城野交界带问题

近几十年来,没有任何单一因素比住宅开发向城野交界带(即人类定居点与易发火灾野地植被相接或交织的地带)的扩张,更大程度地增加了野火的人员伤亡代价。城野交界带(WUI,通常发音为"woo-ee")已成为二十一世纪火灾管理的决定性挑战,这是一个同时具有生态、社会、经济和政治维度的问题。

城野交界带不是地图上的一条线,而是一个梯度。在一个极端,不连续开发——大片自然地景中孤立的建筑——使单栋住宅在与野地植被最近距离、缓冲区最少的状态下暴露。在另一个极端,连续高密度城市开发与野地植被相邻,边界相对清晰。介于两者之间的是各种城郊和外城开发模式:大地块农村住宅、林地内的集群开发、山地森林中的休闲小木屋社区,以及自然保护区边缘的规划型社区。这些开发模式各有其独特的火灾风险特征和管理挑战。

易发火灾地区的城野交界带开发——在美国、澳大利亚、南欧和世界其他地方——在过去几十年间急剧增长。在美国,估计约有三分之一的住宅单元位于城野交界带,涉及数千万套住宅及其居住人口。仅在加利福尼亚州,就有逾五百万套住宅位于城野交界带地区。新的城野交界带开发速度持续超过城市地区的增长速度,这意味着即使在野火严重程度独立增加的同时,人口相对于野火风险的暴露也在增加。

城野交界带带来了一种根本不同于纯野地火灾或纯城市火灾的消防挑战。城野交界带的建筑通常位于道路进出受限、供水不确定的地区,周围植被既是连续的燃料床,又是可能通过飞火点燃建筑物的飞火来源。2018年加利福尼亚州帕拉代斯(Paradise)的营地大火(Camp Fire)以毁灭性的清晰度展示了一场城野交界带火灾吞没社区的速度:大火在一天之内摧毁了约18,000栋建筑,造成85人死亡,受灾难性大风和将周边野地与城镇内建筑相连的燃料复合体所驱动。

防护空间概念——在建筑物周围创建一个对植被进行管理以降低火强度和飞火密度的区域——是降低城野交界带建筑点燃风险的主要工具。关于野地火灾中建筑点燃的研究一再表明,大多数建筑不是被推进的火线直接接触而点燃,而是由积聚在脆弱位置的飞火所点燃——充满碎屑的排水沟、未加防护的通风口、木质平台,以及紧靠外墙存放的可燃材料。这一研究发现,由火灾科学家Jack Cohen开创,从根本上重构了城野交界带问题:建筑存活的关键不在于将火灾拒之于整个周边,而在于使建筑本身及其紧邻周围能够抵御飞火引燃。

过去二十年间,许多司法管辖区的城野交界带建筑规范已大幅演进,要求安装抗飞火通风口、防火屋面材料、不可燃甲板材料以及其他降低点燃风险的设施。然而,大量现有的、许多建于当前火灾风险被认识之前数十年的法规前城野交界带建筑,构成了一个需要数代人通过自然置换才能解决的历史遗留问题。一些司法管辖区提供了针对现有建筑进行防火改造的项目,但由于成本和意识障碍,利用率偏低。

火灾压制政策及其后果

全面火灾压制主义——将尽快、尽量彻底扑灭每一场野地火灾作为目标——大约从二十世纪二十年代至六十年代主导着美国火灾管理,其回响至今仍在火灾管理政策与实践中延续。这一主义并非不理性或出于恶意;它源于对