20200112-通識導賞：澳洲山火難熄，燃燒是宿命？
通識導賞：澳洲山火難熄，燃燒是宿命？
2020年1月12日星期日
【明報專訊】澳洲山火燃燒4 個多月，據英國BBC報道，截至1月10日，估計受災範圍超過10萬平方公里（約98個香港），至今已奪去27人性命，焚毁逾2000間房屋，接近5億動物喪命。是什麼原因，令澳洲山火如同宿命般經年發生？這場橫跨2019至2020年的災難級（catastrophic）火災，又因為什麼，比往常更猛烈地無休止燃燒？
山火發生的必然條件
「任何火的發生，一定要有3個條件。」中文大學地理與資源管理學系客座副教授鄒桂昌扼要解釋山火發生，除了氧氣，還需要火種，以及含碳的燃料。引起山火的火種可以是天然或人為所致，這次澳洲大火起因未明，而據維多利亞省政府信息顯示，12月底發生在其境內的山火主要由旱雷引起。另外，新南威爾士省警方周一（1月6日）發聲明，指自去年11月至今已累計拘捕超過180名懷疑縱火者，部分涉嫌違反為避免災情加劇而嚴格實行的「禁火令（Burn ban）」。
山火延綿 尤加利樹難脫關係？
有了氧氣和火種，還需要燃料。有機的含碳燃料山上不缺，包括葉、枝條、根、花、果，甚至落在地上的枯枝、落葉，「生的死的都好，但平時我們吃的菜心90%是水，西生菜95%是水分，這樣是燒不着的，因為含水量太高」。鄒桂昌指火種需要水分低於20%的燃料才能燃起，而遍佈澳洲森林的尤加利樹，其特徵正是其中一個令澳洲山火時常發生的關鍵原因。
經歷大陸飄移，澳洲從位處的南極洲板塊分離到現在的位置，四分之三的地方都非常乾旱，尤其西澳和澳洲中部地區，在物種進化的過程中，為了適應氣候，植物變得特別適宜於乾旱環境生長，許多尤加利樹葉都非常耐旱，需要的水較少，根也長得深，可以在很低的地下抽取足夠生長的水分。
果實厚硬種子小 有助傳播
鄒桂昌指出，澳洲森林裏的樹主要屬桃金孃科，其中包括尤加利樹（學名：Eucalyptus，桉樹）。它們擁有兩個有助延續生長機會的特性：種子非常小，果實的皮非常厚和硬。他解釋，當果實掉在地上，因為果皮厚而堅硬，動物和昆蟲不容易嚼食，細菌也難以將它分解，所以若植物開花時遇上雨水偏少，甚至連年乾旱，種子都可以無損地保存幾年，直至遇上足夠雨水便馬上發芽。「塔斯曼尼亞有人發現某種尤加利樹的種子可以保存到90年，在土壤裏沒怎麼腐爛。90年是很例外的例子，但等幾年是絕對沒問題的。」而體積細小的種子，亦方便風和水將它們傳播。
富揮發性油脂 降低燃點惹火
另外，尤加利樹含有一種揮發性油脂，有助降低燃點。「一般燃點，比如說劃枝火柴點着要攝氏百零度，但有揮發性油脂就不需要這樣高的度數都點得起，所以（尤加利樹）很惹火，容易燒。」除了耐旱惹火，尤加利樹甚至需要靠火繁殖，鄒桂昌以港人熟悉的松樹為例，指松樹的種子被松果的鱗片包裹，因接觸不到泥土而無法發芽，需要靠火將鱗片迫爆，釋放種子。同樣道理，當雨水不足，不需要高溫就能燃點火種，火的熱力可令果實擴張掙破，釋放種子。
枯枝落葉堆積成燃料
大火被定性為災難級，鄒桂昌相信主要體現在燃燒能量之強和時間之長兩方面。「能量強即是產生的熱力強度大，因為可以燃燒的物料供應不缺。如果你燒草，可能三幾分鐘就燒完，最高500℃、600℃，但燒樹林不同，慢慢烘乾可以燒很久，去到600℃、700℃，甚至900℃。」
研究土壤的鄒桂昌認為，澳洲土壤貧瘠是山火強度增強的原因之一，尤加利樹除了耐旱，也適應了在貧瘠的土壤生長，故此它的枯枝落葉所含的蛋白質非常少，「組成蛋白質的有胺基酸，胺基酸主要養分是氮，氮也很少，所以它根本上因為養分不夠，很難分解」。他指因為尤加利枝葉以纖維為主，「不好吃」，細菌和昆蟲都不喜歡，因此樹林裏枯枝落葉的分解速度較亞馬遜、剛果的熱帶雨林慢很多，「所以澳洲森林裏枯枝落葉好多，堆起來變成燃料」。
增生鼓囊保命 遇雨重生
「好過癮㗎尤加利樹 ！」鄒桂昌解釋，部分尤加利樹接近泥面的樹幹位置會長出像「瘡」的鼓囊，「菠蘿包咁大，凸出來的，那叫epicormic growth」。他解釋，那其實是樹皮增生的一部分，內含許多澱粉質，當火勢蔓延將樹燃燒起來，往往不容易把尤加利樹燒死，除了因為樹皮厚，即使火燒至樹頂，甚至主幹燒枯，若增生的鼓囊不受影響，當火災過後又逢雨水，很快就會有新的枝條在鼓囊上重新長出。
輻射熱、火積雲 加劇火勢蔓延
澳洲災難級山火一直從新南威爾士省、昆士蘭省邊境向東南蔓延。火勢得以蔓延，鄒桂昌解釋傳熱的方式有3個：接觸燃燒、輻射熱和對流。風向是其中一個影響元素，「比如樹在你那邊，我這邊有火頭，我們即使相隔足足10公里，如果風由我這邊吹向你那邊吹，火的源頭會一直向前，產生輻射熱。輻射就將你那邊樹裏面的水分蒸發，蒸發到火來到的同時，當樹水分因輻射熱跌穿20%，一接觸火種便會着火。」
火積雲形成對流 捲起火屑飄遠處
鄒桂昌指火積雲也可能是導致火勢迅速蔓延的助力。他解釋，火積雲在空氣被加熱到極高溫時便會形成，「比如有個大火堆，好多木頭，慢慢燒，燒的時間很長，溫度升高，水氣也上升，就會產生火積雲」。而火積雲會形成強烈的湍流，產生的強烈陣風會增強對流層，一方面將燃燒的木頭火屑捲起，另一方面它們也會隨增強的對流往無法估計的方向掉下，「那裏本來沒有火的，火屑掉下後都可能燃燒起來。可以遠達30公里的」。據英國BBC報道，截至當地1月8日，新南威爾士省多達130個火頭仍有待撲熄。
厄爾尼諾現象頻繁 澳洲日益乾旱
因地理位置和天氣、土壤和植物特徵等先天因素，澳洲每年春夏之交（10至11月）時常發生山火，但今年情况為什麼特別嚴重？情勢嚴峻，有科學家指出與氣候現象「厄爾尼諾」可能有關。鄒桂昌解釋，那是一種氣候和環流的異常振盪，全球不同地方都會周期性發生。而全世界最大的厄爾尼諾現象區域ENSO（南方震盪），就令澳洲東面濕度受影響。
去年降雨量僅往年55%
相關現象於2019年形成，鄒桂昌指雖是較弱的一年，始終令澳洲東邊，尤其東南邊變得更乾旱，濕度低就更易發生山火。「簡單來說，厄爾尼諾現象那年，赤道地帶的東太平洋的水域會增溫，上升攝氏零點幾度至1.5度，這使秘魯和玻利維亞水域變得特別暖，更潮濕多雨；也令澳洲東面，特別東南邊比正常更乾旱。新加坡、印尼、馬來西亞也會較乾。」他續道，科學家30年前的研究指出，現象厄爾尼諾現象大概11年重複一次，後來研究發現愈漸頻密，約4至7年出現一次。2019年澳洲經歷了最乾旱和炎熱的一年：全年平均最高溫達到30.69℃；而12月17日更錄得有紀錄以來全國平均溫度最高的一日，高達攝氏40.9度。另外，澳洲2019年的平均降雨量為256.2毫米，只達往年55%。
另外，鄒桂昌引述稱，有科學家認為災情與印度洋偶極（Indian Ocean Dipole）有關，「厄爾尼諾現象那一年，東太平洋變暖，而西太平洋就偏冷，所以菲律賓、印尼附近的海水也會凍一點。凍的海水範圍如果伸延到印度洋，那一年就叫IOD positive year」。而幾年一度的印度洋偶極會導致西澳、東南澳會變得更乾旱，進一步加強厄爾尼諾現象對當地的影響。
天災或人禍？
澳洲發生火災浩劫，有人質疑與氣候變暖加劇有關，但總理莫里森於去年11月拒絕回應，而副總理麥科馬克亦堅稱兩者無關。近日當局公布拘捕懷疑縱火者的數字，不少質疑氣候變化的親政府議員稱縱火才是火災失控的真正原因，另一方面亦有說這是為了淡化氣候政策不足而分散注意。眾說紛紜，是次火災成因複雜有待查明，鄒桂昌雖未指出這次火災與氣候暖化的必然關係，但亦批評澳洲的確不是一個環保國家，過度依賴燃煤發電，而且大規模發展農業，令大量溫室氣體排放，人類對生態環境的破壞確是難辭其咎。
文 // 潘曉彤
圖 // 受訪者提供
編輯 // 王翠麗
fb﹕http://www.facebook.com/SundayMingpao
2020年1月12日星期日
【明報專訊】澳洲山火燃燒4 個多月，據英國BBC報道，截至1月10日，估計受災範圍超過10萬平方公里（約98個香港），至今已奪去27人性命，焚毁逾2000間房屋，接近5億動物喪命。是什麼原因，令澳洲山火如同宿命般經年發生？這場橫跨2019至2020年的災難級（catastrophic）火災，又因為什麼，比往常更猛烈地無休止燃燒？
山火發生的必然條件
「任何火的發生，一定要有3個條件。」中文大學地理與資源管理學系客座副教授鄒桂昌扼要解釋山火發生，除了氧氣，還需要火種，以及含碳的燃料。引起山火的火種可以是天然或人為所致，這次澳洲大火起因未明，而據維多利亞省政府信息顯示，12月底發生在其境內的山火主要由旱雷引起。另外，新南威爾士省警方周一（1月6日）發聲明，指自去年11月至今已累計拘捕超過180名懷疑縱火者，部分涉嫌違反為避免災情加劇而嚴格實行的「禁火令（Burn ban）」。
山火延綿 尤加利樹難脫關係？
有了氧氣和火種，還需要燃料。有機的含碳燃料山上不缺，包括葉、枝條、根、花、果，甚至落在地上的枯枝、落葉，「生的死的都好，但平時我們吃的菜心90%是水，西生菜95%是水分，這樣是燒不着的，因為含水量太高」。鄒桂昌指火種需要水分低於20%的燃料才能燃起，而遍佈澳洲森林的尤加利樹，其特徵正是其中一個令澳洲山火時常發生的關鍵原因。
經歷大陸飄移，澳洲從位處的南極洲板塊分離到現在的位置，四分之三的地方都非常乾旱，尤其西澳和澳洲中部地區，在物種進化的過程中，為了適應氣候，植物變得特別適宜於乾旱環境生長，許多尤加利樹葉都非常耐旱，需要的水較少，根也長得深，可以在很低的地下抽取足夠生長的水分。
果實厚硬種子小 有助傳播
鄒桂昌指出，澳洲森林裏的樹主要屬桃金孃科，其中包括尤加利樹（學名：Eucalyptus，桉樹）。它們擁有兩個有助延續生長機會的特性：種子非常小，果實的皮非常厚和硬。他解釋，當果實掉在地上，因為果皮厚而堅硬，動物和昆蟲不容易嚼食，細菌也難以將它分解，所以若植物開花時遇上雨水偏少，甚至連年乾旱，種子都可以無損地保存幾年，直至遇上足夠雨水便馬上發芽。「塔斯曼尼亞有人發現某種尤加利樹的種子可以保存到90年，在土壤裏沒怎麼腐爛。90年是很例外的例子，但等幾年是絕對沒問題的。」而體積細小的種子，亦方便風和水將它們傳播。
富揮發性油脂 降低燃點惹火
另外，尤加利樹含有一種揮發性油脂，有助降低燃點。「一般燃點，比如說劃枝火柴點着要攝氏百零度，但有揮發性油脂就不需要這樣高的度數都點得起，所以（尤加利樹）很惹火，容易燒。」除了耐旱惹火，尤加利樹甚至需要靠火繁殖，鄒桂昌以港人熟悉的松樹為例，指松樹的種子被松果的鱗片包裹，因接觸不到泥土而無法發芽，需要靠火將鱗片迫爆，釋放種子。同樣道理，當雨水不足，不需要高溫就能燃點火種，火的熱力可令果實擴張掙破，釋放種子。
枯枝落葉堆積成燃料
大火被定性為災難級，鄒桂昌相信主要體現在燃燒能量之強和時間之長兩方面。「能量強即是產生的熱力強度大，因為可以燃燒的物料供應不缺。如果你燒草，可能三幾分鐘就燒完，最高500℃、600℃，但燒樹林不同，慢慢烘乾可以燒很久，去到600℃、700℃，甚至900℃。」
研究土壤的鄒桂昌認為，澳洲土壤貧瘠是山火強度增強的原因之一，尤加利樹除了耐旱，也適應了在貧瘠的土壤生長，故此它的枯枝落葉所含的蛋白質非常少，「組成蛋白質的有胺基酸，胺基酸主要養分是氮，氮也很少，所以它根本上因為養分不夠，很難分解」。他指因為尤加利枝葉以纖維為主，「不好吃」，細菌和昆蟲都不喜歡，因此樹林裏枯枝落葉的分解速度較亞馬遜、剛果的熱帶雨林慢很多，「所以澳洲森林裏枯枝落葉好多，堆起來變成燃料」。
增生鼓囊保命 遇雨重生
「好過癮㗎尤加利樹 ！」鄒桂昌解釋，部分尤加利樹接近泥面的樹幹位置會長出像「瘡」的鼓囊，「菠蘿包咁大，凸出來的，那叫epicormic growth」。他解釋，那其實是樹皮增生的一部分，內含許多澱粉質，當火勢蔓延將樹燃燒起來，往往不容易把尤加利樹燒死，除了因為樹皮厚，即使火燒至樹頂，甚至主幹燒枯，若增生的鼓囊不受影響，當火災過後又逢雨水，很快就會有新的枝條在鼓囊上重新長出。
輻射熱、火積雲 加劇火勢蔓延
澳洲災難級山火一直從新南威爾士省、昆士蘭省邊境向東南蔓延。火勢得以蔓延，鄒桂昌解釋傳熱的方式有3個：接觸燃燒、輻射熱和對流。風向是其中一個影響元素，「比如樹在你那邊，我這邊有火頭，我們即使相隔足足10公里，如果風由我這邊吹向你那邊吹，火的源頭會一直向前，產生輻射熱。輻射就將你那邊樹裏面的水分蒸發，蒸發到火來到的同時，當樹水分因輻射熱跌穿20%，一接觸火種便會着火。」
火積雲形成對流 捲起火屑飄遠處
鄒桂昌指火積雲也可能是導致火勢迅速蔓延的助力。他解釋，火積雲在空氣被加熱到極高溫時便會形成，「比如有個大火堆，好多木頭，慢慢燒，燒的時間很長，溫度升高，水氣也上升，就會產生火積雲」。而火積雲會形成強烈的湍流，產生的強烈陣風會增強對流層，一方面將燃燒的木頭火屑捲起，另一方面它們也會隨增強的對流往無法估計的方向掉下，「那裏本來沒有火的，火屑掉下後都可能燃燒起來。可以遠達30公里的」。據英國BBC報道，截至當地1月8日，新南威爾士省多達130個火頭仍有待撲熄。
厄爾尼諾現象頻繁 澳洲日益乾旱
因地理位置和天氣、土壤和植物特徵等先天因素，澳洲每年春夏之交（10至11月）時常發生山火，但今年情况為什麼特別嚴重？情勢嚴峻，有科學家指出與氣候現象「厄爾尼諾」可能有關。鄒桂昌解釋，那是一種氣候和環流的異常振盪，全球不同地方都會周期性發生。而全世界最大的厄爾尼諾現象區域ENSO（南方震盪），就令澳洲東面濕度受影響。
去年降雨量僅往年55%
相關現象於2019年形成，鄒桂昌指雖是較弱的一年，始終令澳洲東邊，尤其東南邊變得更乾旱，濕度低就更易發生山火。「簡單來說，厄爾尼諾現象那年，赤道地帶的東太平洋的水域會增溫，上升攝氏零點幾度至1.5度，這使秘魯和玻利維亞水域變得特別暖，更潮濕多雨；也令澳洲東面，特別東南邊比正常更乾旱。新加坡、印尼、馬來西亞也會較乾。」他續道，科學家30年前的研究指出，現象厄爾尼諾現象大概11年重複一次，後來研究發現愈漸頻密，約4至7年出現一次。2019年澳洲經歷了最乾旱和炎熱的一年：全年平均最高溫達到30.69℃；而12月17日更錄得有紀錄以來全國平均溫度最高的一日，高達攝氏40.9度。另外，澳洲2019年的平均降雨量為256.2毫米，只達往年55%。
另外，鄒桂昌引述稱，有科學家認為災情與印度洋偶極（Indian Ocean Dipole）有關，「厄爾尼諾現象那一年，東太平洋變暖，而西太平洋就偏冷，所以菲律賓、印尼附近的海水也會凍一點。凍的海水範圍如果伸延到印度洋，那一年就叫IOD positive year」。而幾年一度的印度洋偶極會導致西澳、東南澳會變得更乾旱，進一步加強厄爾尼諾現象對當地的影響。
天災或人禍？
澳洲發生火災浩劫，有人質疑與氣候變暖加劇有關，但總理莫里森於去年11月拒絕回應，而副總理麥科馬克亦堅稱兩者無關。近日當局公布拘捕懷疑縱火者的數字，不少質疑氣候變化的親政府議員稱縱火才是火災失控的真正原因，另一方面亦有說這是為了淡化氣候政策不足而分散注意。眾說紛紜，是次火災成因複雜有待查明，鄒桂昌雖未指出這次火災與氣候暖化的必然關係，但亦批評澳洲的確不是一個環保國家，過度依賴燃煤發電，而且大規模發展農業，令大量溫室氣體排放，人類對生態環境的破壞確是難辭其咎。
文 // 潘曉彤
圖 // 受訪者提供
編輯 // 王翠麗
fb﹕http://www.facebook.com/SundayMingpao
留言
張貼留言