导语：以往预测和阻止火势蔓延的尝试都是粗糙和不准确的，但新的方法有望带来巨大的改进。
美国林业局的马克•芬尼及其同事有时会做出不可思议的事情。他们走到灌木丛里生起了火,但他们不是纵火犯，这些火灾也没有蔓延或高度破坏性。它们是真实植被的可控燃烧，这让科学家们更好地理解火焰是如何从一根树枝跳到另一根树枝的。研究这个可以帮助预测真正的野火是如何传播的。
芬尼和他的团队进行的测量包括：火焰在一个区域燃烧的时间，它们在植被中传播的速度，以及在燃烧过程中发生的热交换。这些实验是在新西兰进行的。燃烧区域被路障封锁，阻止火势失控。
他说:“我们有无人机飞过，让我们从空中看到发生了什么。我们有由铝制外壳和隔热外壳保护的摄像头，你可以把它们放进火里。安装所有的仪器通常需要一天或更长时间，当然，你必须配合天气条件。”
这是现代人类探索的一部分——知道是什么让火燃烧。据推测，人类进化史上的一个关键时刻是火的“发现”。但是早在我们的祖先迈出第一步之前，火就已经是地球上的自然现象了。今天，火灾远非我们所能控制的，它经常以人为灾难的形式出现。在美国，超过80%的山火是由人类意外引发的。
今年和去年一样，地球上的许多地方都经历了炎热干燥的夏季，这大大增加了野火一旦发生的几率。
在希腊、瑞典和西伯利亚等热点地区，林地已经被烧毁。美国西南部的加利福尼亚州刚刚记录了有记录以来最大的野火。
如果我们知道火灾会在何时何地发生呢？或者它们是如何产生和熄灭的？如果我们有这样的知识，我们肯定能够更好地保护处于破坏危险中的城镇和社区。
芬尼希望从他的实验中获得的数据将改善用于预测野火蔓延的现有模型。他解释说，其中一些模型过于简单。
“有很多东西我们现在不能在模型中使用，比如风的可变性。风的速度和方向从来都不是恒定的，”他说。“然而，我们的模型是如此粗糙，它们需要能对风进行单一方向的输入。”
然而，随着时间的推移，这些工具的准确性肯定会提高。今年7月，一篇关于澳大利亚野火模型预测火势蔓延的论文发表了。研究发现，近年来，这类系统的准确率有了显著提高，预测误差降低了50%以上。
那么如何在火灾发生之前就进行预测呢？
虽然精确预测野火的发生是不可能的，但是科学正在为我们提供新的、更好的计算火灾风险的方法——它正在帮助我们了解一旦发生大火，火势可能如何发展。
马克思·约瑟夫是一个知道数据中有秘密的人。他和科罗拉多大学博尔德地球实验室的同事们提出了一系列惊人的见解——从疾病如何传播到气候变化对动物种群的影响。但最近，他把注意力转向了火灾。
他最近与人合著了一项研究，目前正在进行同行评议。该研究探索了一种可能性，即根据美国大陆的生态系统和特有的天气模式，预测哪些地区可能会发生野火。
一般来说，低湿度和高温时期是火灾风险的重要指标——比降雨量更明显
该小组收集了1984年以来的天气数据，以及此后发生的野火的统计信息。一个计算机模型分析了天气模式和火灾爆发之间的关系。他们发现，一般来说，低湿度、干燥的空气和高温是火灾风险的三大最重要指标，比降雨量更重要。
这些条件对火灾的影响在不同的“生态区域”（不同的地形和植被）之间有很大的不同。但通过收集1984-2010年的数据，该模型被证明在预测未来五年特定地区的火灾发生方面是准确的。
约瑟夫说：“我们可以非常准确地预测这些地区每个月的火灾数量。99%的实际数字是由模型预测出来的。”
估计这些火灾的规模更加困难，但是这个系统给了约瑟夫希望，我们确实能够更好地理解在某一段时间内哪些地区可能会发生很多火灾，只要能够提前获得准确的天气数据。
约瑟夫说：“我认为，如果我们能得到一些好的天气预报，我们可能会有一个非常好的预测想法，明年将会发生什么。”
俄勒冈州立大学的气候科学家多米尼克•巴切莱特称赞了该团队的努力，不过她表示，或许还有更微妙的方法来分析该研究评估的另一个因素：住房密度。你可能会认为火灾的风险与一个地区有多少人居住和多少房屋成正比，但这也取决于有哪些植被可供燃烧。也许仅仅是一个小的定居点，在一个非常容易发生火灾的地方，有很多易燃的植被，可以与更频繁的燃烧联系起来。
在火灾统计分析中，影响因素和解释方法的范围很广。以2月份发表的另一项研究为例，该研究发现，美国西部降雨量超过2.54毫米的天数与野火之间存在关联。
这与约瑟夫的研究小组使用的测量方法略有不同，但它与他们的发现是一致的——降雨量减少确实意味着可供蒸发和增加湿度的水更少。结果，空气干燥再次被发现是引发火灾的原因。
正如作者所指出的:“如果夏季降水的减少趋势继续下去，结果很可能是持续的干燥、温暖的夏季模式，导致越来越严重的火灾季节。”
哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的帕克·威廉姆斯说，炎热的夏季是今年将给加州带来重大火灾的一个信号。
他解释说：“今年夏天，加州许多地区的高温打破了记录。当达到这样的温度时，很可能会发生大火灾。”
定位热点
对于直接受到野火影响的人们来说，真正重要的是提前知道他们居住的地区是否会受到威胁。天气的不可预测性是一个复杂的因素。但是燃料——可供燃烧的植被——也很难量化。那片森林到底有多浓密？今年夏天落叶的树枝有多干燥？当然，人们正在努力更好地跟踪这一情况，但许多工作仍在进行中。
最重要的是，考虑到几乎所有的火灾都是由人类和闪电引起的，要准确预测火灾何时何地发生是极其困难的。但这并不意味着我们不知道。
一些机构利用我们提前几天掌握的最准确的天气预报，绘制了美国潜在火灾热点的地图。
芬尼说:“每天都会制作地图，并根据对火灾情况至关重要的预测天气条件进行更新。”
这可以帮助当局及时进行疏散，或者允许消防资源被带到正确的地方。
ReadZone（红区，专门研究野火的机构，位于科罗拉多大学波尔得分校）的埃莉•格雷登对我们有关火势蔓延的知识尤其感兴趣。格雷登为包括保险公司在内的商业客户提供野火分析。她说，她的系统考虑的三个主要因素是风、燃料的可用性和火灾发生时的地形。
如果能够有效地避免火灾，由ReadZone提供咨询的保险公司有时可能会部署自己的消防队伍。或者，他们可能会与有保险的人合作，帮助他们保护自己的财产。这些数据还有助于估算一场真正毁灭性的火灾可能给保险公司造成的损失——这对于规划如何向客户提供赔偿非常重要。
“我们做出这些评估，并在事件中运用我们的模型，”
格雷登说。“事实发生后，我们会回去看看我们的预测有多准确。”
格雷登说，去年RedZone的模型预测了加州科菲公园的哪些房屋会在一场毁灭性的野火中被烧毁，准确率超过90%。那次火灾总共烧毁了3500处财产。
但即使是这些预测也可以改进。格雷登说，目前缺乏有关某些类型的房屋如何着火和燃烧的可靠的定量数据。例如，我们知道沥青屋顶或粘土屋顶比木头屋顶更不容易燃烧，但是精确地量化这些屋顶在火灾条件下的差异的数据并不容易获得，格雷登说。
野火的未来是什么样子的？情况显然是喜忧参半。在全球范围内，由于农田的扩张，每年被野火烧毁的总面积实际上正在减少。然而，在一些局部地区，与气候变化有关的炎热干燥的夏季预计将继续在我们不希望发生火灾的地区引发问题，比如紧挨着城市开发项目的地区。
巴切莱特认为我们现在看到的是一个不寻常的过渡时期。几个世纪以来，茂密的森林经历了比我们今天看到的温和得多的夏季，而现在，它们正通过燃烧来应对气候的变化。
巴切莱特说：“火灾后重新生长的作物将更适应这些条件，因此可能生产更少的燃料。”她解释说，这些地区的生态系统正在“重置”。
在像加州这样的地方，多年的灭火和保持山坡上树木的完整使得森林变得比以前更加密集。威廉姆斯补充说，这夸大了气候变化目前对这些森林的影响。
他说：“大气层变暖确实会加剧火灾，但这是人为造成的密林造成的。”
火灾是这些生态系统的自然组成部分，但最近火灾的发生率和性质无疑是由人类活动所决定的。巴切莱特说:“人们应该预料到会发生火灾。”
在一个更温暖的世界里，野火似乎越来越有能力威胁我们的生活。我们无法阻止火势蔓延，也不可能在每一场大火发生之前完美地预测它。但也许我们能更好地管理火灾，更好地避开火灾。
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