1 东京大学地球行星科学系,日本东京 2 加州理工学院喷气推进实验室,美国加利福尼亚州帕萨迪纳 5 3 日本海洋地球科学技术署,日本横滨
野火是一个复杂的多尺度过程,受与其他地球过程的非线性尺度相关相互作用的影响。导致火灾的物理过程发生在很宽的尺度范围内。虽然天气过程的特征尺度范围超过 5 个数量级,从大型天气系统的百公里尺度到小尺度效应和涡流的米尺度,但与燃料热分解和燃烧相关的化学反应发生在厘米或更小的尺度上,产生的火焰长度高达 60 米。火线以平均速度传播,速度约为几分之一米/秒,同时产生的火焰以 50 米/秒的速度传播,化学反应发生在数秒或更短的量级。火灾产生的风和浮力属于极端大气现象。天气是影响火灾行为的主要外部因素,火灾与大气之间的双向相互作用至关重要——众所周知,火灾会极大地影响其周围的天气。火灾通过动量、水蒸气和热量的流动与大气动力学相互作用,并通过水分和热量保持与土壤相互作用。
野火是一个复杂的多尺度过程,受与其他地球过程的非线性尺度相关相互作用的影响。导致火灾的物理过程发生在很宽的尺度范围内。虽然天气过程的特征尺度范围超过 5 个数量级,从大型天气系统的百公里尺度到小尺度效应和涡流的米尺度,但与燃料热分解和燃烧相关的化学反应发生在厘米或更小的尺度上,产生的火焰长度高达 60 米。火线以平均速度传播,速度约为几分之一米/秒,同时产生的火焰以 50 米/秒的速度传播,化学反应发生在数秒或更短的量级。火灾产生的风和浮力属于极端大气现象。天气是影响火灾行为的主要外部因素,火灾与大气之间的双向相互作用至关重要——众所周知,火灾会极大地影响其周围的天气。火灾通过动量、水蒸气和热量的流动与大气动力学相互作用,并通过水分和热量保持与土壤相互作用。
有助于预测气候变化、天气、生物和农业生产力以及洪水,并可用于开展更广泛的生物地球科学研究。特别是,陆地上的能量和水储存会调节陆地和大气之间的通量,并在昼夜、季节和年际时间尺度上表现出持久性。此外,由于土壤水分、温度和积雪是综合状态,陆地表面强迫数据和参数化的偏差会累积为操作数值天气预报和气候模型及其相关耦合数据同化系统中这些状态的表示错误。这会导致地表水和能量分配不正确,从而导致预测不准确。如果陆地表面场可靠且在全球范围内可用,具有高空间分辨率和近实时性,则重新初始化陆地表面状态将缓解这一问题。
