防止最嚴重野火的競賽,已變得越來越高科技。公司們紛紛提出人工智慧火災偵測系統,以及能撲滅初期火勢的無人機。現在,一家加拿大新創公司表示,他們將目標鎖定在閃電。

閃電引發的火災可能非常嚴重:2023 年加拿大的野火產生了近 5 億公噸的碳排放,其中閃電引發的火災燒毀了 93% 的受影響區域。Skyward Wildfire 公司聲稱,他們能透過阻止閃電來在野火發生前就將其扼殺。

這是一個大膽的承諾,也是我的同事 James Temple 在他最近的報導中深入探討的。 (你應該完整閱讀那篇文章;裡面有大量引人入勝的歷史和奇特的科學知識。)正如 James 在他的報導中所指出的,關於這項技術究竟能有多大作用以及在什麼條件下有效,仍有許多不確定性。但我心中還有另一個揮之不去的問題:如果我們能夠阻止閃電引發的野火,我們應該這麼做嗎?

我忍不住想花點時間談談這種閃電預防方法據稱是如何運作的。基本上,閃電是靜電放電——與你摩擦襪子在地毯上然後觸摸門把時發生的情況幾乎相同,正如 James 所說。

當你穿著襪子在地毯上行走時,摩擦會導致電子跳動,進而產生離子累積並形成電場。在閃電的情況下,是雪花和稱為冰雹的小冰粒互相摩擦。它們被上升氣流分離,產生電荷差異,最終導致靜電放電——也就是閃電。

大約從 1950 年代開始,研究人員就開始思考是否能夠預防閃電。有些人提出了使用金屬箔片(chaff)的想法,這種箔片是塗有鋁的玻璃纖維絲。(軍方已經在使用這種材料來干擾雷達信號。)其想法是,箔片可以作為導體,減少靜電累積,否則靜電累積將導致閃電。

理論聽起來很合理,但迄今為止的結果好壞參半。一些研究表明,可能需要高濃度的箔片才能有效預防閃電。一些早期測試該技術的研究規模很小。而且,關於 Skyward Wildfire 的努力,可獲得的資訊不多,因為該公司尚未發布野外試驗的數據,也未發表我們能找到的任何同行評審論文。

即使這種方法真的能阻止閃電,我們應該使用它嗎?

隨著氣候變遷,閃電造成的火災可能是一個日益嚴重的問題。一些研究表明,在地球暖化最快的北極北方地區,閃電造成的火災已大幅增加。

但火本身並非全然有害——許多生態系統演化至今就是為了燃燒。我們今天看到的一些最嚴重的野火,是由氣候驅動的條件與允許燃料累積的政策共同造成的,因此當火災發生時,它們會失控燃燒。

一些專家同意,像 Skyward 這樣的技術需要謹慎使用。「所以,即使我們擁有預防閃電引發野火的所有技術技能,仍然需要努力研究何時/何地預防火災,以免加劇燃料累積問題,」MIT Lincoln 實驗室的空中交通管制與天氣系統小組技術人員 Phillip Stepanian 在一封寄給 James 的電子郵件中說。

我們也知道,像處方燃燒(prescribed burns)這樣的做法,如果我們允許並為之付費,可以大大降低極端火災的風險。

該公司表示,他們無意阻止所有閃電或所有野火。「我們無意消除所有野火,並支持處方燃燒、文化燃燒、自然火災 જૈવિક પ્રણાલી (regimes) 和積極的森林管理,」Skyward 的政府合作主管 Nicholas Harterre 在一封寄給 James 的電子郵件中說。Harterre 表示,相反地,該公司旨在降低在有限的極端風險日發生火災的可能性。

一些對這篇報導的早期回應認為,解決火災問題的技術手段完全抓錯了重點。許多這類解決方案「從根本上誤解了問題」,正如加州大學農業與自然資源部的氣候科學家 Daniel Swain 在 LinkedIn 上對該報導的評論中所說。Swain 繼續說,問題不在於火的存在,而在於其日益增強的強度,以及由於人為因素與社會的交織。他補充說:「阻止火源實際上並不能解決日益具破壞性野火的任何原因。」

很難想像探索更多滅火工具會是個壞主意。但對我來說,要弄清楚哪些技術值得部署,以及如何在不讓我們陷入更大潛在危險的情況下使用它們,既至關重要又相當困難。