先週、米海軍研究所は2021年らしい記者会見を開き、科学者たちは2021年特有の「煙雷雲」の発生を報告した。壊滅的な気候変動によって悪化した壊滅的な山火事が、米国西部とカナダ上空で大量の火積乱雲（科学用語ではpyroCb）を発生させた。
「巨大な煙突のように、火災から放出された煙を雷雨へと導いていると考えてください」と、研究所の気象学者デビッド・ピーターソン氏はZoomでの記者会見で述べた。「水が凝縮する煙の粒子がたくさんある、非常に汚れた雷雨を想像してみてください」
しかし、典型的な雷雨とは異なり、発生した水滴は雨として落ちるほど大きくならない傾向がある。「しかし、これは大量の雷を発生させる雲です」とピーターソン氏は付け加えた。これらの雲はその後、地形を横切って前進し、新たな山火事を引き起こす可能性がある。つまり、火は燃えさしを主火災線より先に飛ばして自らを延焼させるだけでなく（カリフォルニアの山火事の致命的な理由は、季節風が猛烈な速度で山火事を吹き飛ばすことにある）、大量の高温の煙を発生させ、事実上、大気を動員してさらなる火災を引き起こす。これは、暴走する自己増殖装置と言えるだろう。
火積乱雲の煙は、それを引き起こした山火事にもエネルギーを与えます。火から熱気が上昇するにつれて、地表付近の空気がその隙間を埋めるように流れ込み、地表の風速を著しく上昇させます。しかし、火積乱雲は雷雲であるため、上昇気流に加えて下降気流も発生させ、地表付近の風の挙動を極めて不規則にします。つまり、火積乱雲によって引き起こされる山火事が、卓越風に乗って地形を横切って進むという合理的な行動をとると予想するなら、それは別の話です。
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これらのpyroCbは巨大になる可能性がある。山火事の炎が高温になればなるほど、上昇気流も大きくなる。「これらのpyroCbは煙を極めて高速で上昇させ、ジェット機の巡航高度を超える高度に煙を噴出させている」とピーターソン氏は述べた。「つまり、高度5万～6万フィートに達する可能性がある」。実際、煙は大気圏の次の層、つまり通常の気象現象が発生する高度より上層、成層圏にまで噴出すると彼は言う。ピーターソン氏によると、2017年にブリティッシュコロンビア州で発生したpyroCbは、成層圏で10ヶ月間も煙が滞留したという。
こうした煙のエアロゾルがすべて成層圏に到達すると、相反する効果が生じる可能性があります。煙は太陽光を遮るため、成層圏の地表を冷却する効果があります。しかし、煙自体は太陽エネルギーを吸収し、局所的に空気を温めて「熱泡」を形成します。これが大気エンジンとなり、煙の循環を促します。科学者たちはこれを「渦」と呼んでいます。「つまり、成層圏に煙を送り込むことで発生するこの小さなエンジン現象が、成層圏独自の気象現象を生み出すのです」と、米海軍研究所リモートセンシング部門のマイク・フロム氏は記者会見で述べました。「これは全く新しい発見ですが、紛れもなく現実の現象です。そして、私たちはすでにこれをいくつかの事例で確認しています。」
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デュページ大学提供
pyroCbs の発生後の 7 月 16 日に撮影された衛星画像。
6月末、ピーターソン氏とフロム氏は、北米で記録された中で最も大規模なpyroCb雲の一つを追跡しました。このような雲の形成は単なるバグではなく、異常気象によるものかもしれません。「北米ではpyroCb活動の波が続いており、ここ数日はほぼ毎日発生しています」とピーターソン氏は述べました。「今回のpyroCbの発生は、近年世界中で観測されている一連のpyroCb発生の最新のものです。」
例えば、2019年から2020年にかけてオーストラリアで発生したひどい森林火災では、わずか数日間で38もの煙が発生しました。シベリアという場所も、地表が温暖化し、乾燥し、発火するにつれて、煙を発生させています。「ここ数シーズンの火災では、煙が目立って多く発生しています」と、UCLAの気候科学者ダニエル・スウェイン氏は述べています。「おそらく、それにはいくつかの理由があるでしょう。」
一つには、科学者たちがより積極的に探知するようになり、より優れた検出ツールを開発してきたことが挙げられます。「森の中で木が倒れても誰も気づかないかもしれません。しかし今では、多くの人が森の中をハイキングするようになりました」とスウェイン氏は言います。「ハイカーが増えただけでなく、森の中で倒れる木も増えているのかもしれません。」
ブリティッシュコロンビア州では、6月下旬から7月上旬にかけて、巨大なパイロコブ雲（下部のオレンジ色の塊）が発生しました。通常の雲は灰色で示されています。提供：デイブ・ピーターソン／米国海軍研究所
もう一つの重要な変数は大気の状態です。雷雨が発生するには、大気が不安定である必要があります。一般的に、地表付近の暖かい空気と上空の冷たい空気の差が大きいほど、状況は不安定になります。安定した大気下で非常に激しい火災が発生しても、パイロコバクター（PyroCb）は発生しません。しかし、中程度の強度の火災であれば、大気が既に不安定な状態で上昇する熱気がわずかな衝撃を与えると、パイロコバクターが発生する可能性があります。「これらの火災は、事実上、大気に刺激を与えているのです」とスウェイン氏は言います。
スウェイン氏によると、こうした雲が増えているもう一つの理由は、山火事が単純に規模と熱を増していることだ。「もしこうした雲が増えているなら、最も考えられる理由は山火事自体の激しさが増していることだ」とスウェイン氏は言う。実際、雲が増えている地域、つまりオーストラリア、北米、シベリアでは、山火事も激化している。
さらにもう一つ要因がある。「これは燃料の記録的な乾燥によるものだと思います」と、サンノゼ州立大学の火災気象研究者クレイグ・クレメンツ氏は言う。「燃料が乾燥すると、より多くの熱が放出され、より活発な上昇気流が起こり、それが大気圏の深部まで浸透します。」アメリカ西部などの地域では、極度の干ばつによって植生からほぼすべての水分が吸い取られ、燃えやすい状態になっている。
パイロCbの増加は、消防士にとってさらなる頭痛の種となる。彼らはただでさえ、ますます大規模化する火災に巻き込まれないように気を配っているのに、雷を発生させてさらなる火災を引き起こす心配など、なおさらだ。しかし、パイロCbの増加は、地球システム全体にも重大な影響を及ぼす可能性がある。「もし、最近見られたように、このような大規模な発生が増え、地球の一部を囲むような煙が噴出した場合、フィードバックという観点からそれは何を意味するのでしょうか？」とピーターソン氏は問いかける。「地表を冷やすことができるでしょうか？気象に影響を与えるでしょうか？」
これはおそらく、米海軍研究所の2021年の最後の記者会見ではないだろう。
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