在世界范围内 ， 高纬度火灾越来越常见 。 2020年 ， 在西伯利亚 ， 有18 000多场火灾烧毁了约14万平方千米土地——这是令人震惊的数字 。 与10年前相比 ， 如今俄罗斯萨哈共和国的火灾季节延长了两周 ， 而且在西伯利亚 ， 2021年7月的火灾季节比2020年同期更长 。 2021年5月 ， 冰岛就发布了该国第一个野火危险警报 。
暴增的闪电
黑云杉燃烧后留下的生物质多是半腐层 。 半腐层非常紧凑 ， 不过空气很流通 ， 是下方多年冻土的极好隔热体 。 阿拉斯加地区的多年冻土分布广泛 ， 已有数万年的历史 。 但到本世纪末 ， 阿拉斯加州预计将因气候变暖而失去25%的多年冻土 ， 而火灾会加速这一过程 。 当隔热层被烧到不足13厘米时 ， 下面的多年冻土就会融化并大幅解体 。 在阿拉斯加州的中纬度地区 ， 火灾可能会导致过多的多年冻土融化 ， 而这种融化永远都无法恢复 ， 除非再经历一次冰河时代 。
火灾导致融化的一个极端例子是2007年发生的阿纳克图沃克河火灾（ARF） ， 它烧毁了阿拉斯加州最北端地区（北纬70度的阿拉斯加北坡）1000多平方千米的苔原 。 而事实上 ， 北极圈（北纬67度）内的火灾非常罕见 ， 此前研究者还没有在如此北的地方记录到如此严重的火灾 。
2007年7月 ， 闪电引发了ARF ， 它看起来似乎在8月就熄灭了 ， 但它其实一直在没有树木的地下半腐层里闷烧 ， 然后在温暖的9月重出地面 。 火焰在大范围的区域内喷出滚滚浓烟 ， 使远处村庄的居民喘不过气来 。 当地猎人说 ， 烟雾扰乱了驯鹿的秋季迁徙 。 极度干燥的秋季天气使ARF深度燃烧 ， 直达干燥半腐层的深处 ， 从而继续闷烧至10月 ， 直到湖泊结冰 ， 大雪再次覆盖该地区 。 最终 ， 大火燃烧了超过1000平方千米的整片多年冻土 。
这场火灾如此不同寻常 。 2008年7月上旬 ， 研究团队抵达ARF发生的地方 。 往年这个时候 ， 阿拉斯加北坡通常是寒冷、多风、细雨蒙蒙的 。 然而 ， 这次直升机却降落在湛蓝天空下一片焦黑的土地上 ， 温度达到了惊人的27℃ 。 天气又热又干 ， 常见的成群蚊子不见了 ， 取而代之的是成群的黑蝇（blackfly ， 属于蚋科） 。
调查小组发现因温暖而上升的气团所形成的积云 ， 可能是引起雷暴的来源 。 气候变化正在增加美国各地的闪电活动 ， 而高纬度地区的变化最大 。 其中 ， 北极圈内的阿拉斯加州的气温变暖最剧烈 ， 这会使该地区的闪电急剧增加 。
2014年的一项研究预测 ， 在美国 ， 一个地区的气温每升高1℃ ， 其周边地区的闪电就会增加12% 。 2019年的一项分析显示 ， 在过去30年里 ， 阿拉斯加州范围内的闪电增加了17%；在某些地区 ， 这个数值高达600% 。 还有模型预测 ， 到2050年 ， 阿拉斯加州的闪电将增加59% ， 由闪电引发的野火增加78% ， 燃烧面积增加50% 。
植被的改变
2008-2018年间 ， 调查小组在ARF发生的区域收集数据 ， 指出这里发生了“蜕变” 。 在燃烧发生的区域 ， 研究团队每次都会记录下植被覆盖情况 ， 并将金属探针沿着许多横断面插入地下 ， 测量活动层的厚度 。 他们发现 ， 燃烧区域的解冻土壤每年都在变深；火灾发生一年后 ， 这里的解冻土壤比燃烧区域外深10厘米 ， 而4年后 ， 则深了约19厘米 。

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图4/3

覆盖高纬度森林地面的半腐层厚度可达约50厘米 。
尽管如此 ， 这些测量却无法体现出ARF地区地表发生变化的幅度 。 随着多年冻土融化和水流失 ， 整个土壤表面都在下滑并破裂 。 在阿拉斯加北坡 ， 融化现象使土地变得不再稳固 ， 出现了约61米宽的大坑——这种现象也被称为热融坍陷（thermokarstmass wasting） 。 此时 ， 6万年未见天日的地下冰楔重出地面 ， 闻起来都是老旧的味道 。