6分钟阅读 2026年8月17日的每日图片 NASA 航空器正在采样被一种最具威胁性的云类——高耸、充满烟雾的火积云（pyrocumulonimbus）高高抬入大气的烟雾。 2026年8月17日，NASA 地球观测站 文章 查看更多每日图片：科学家们早已知道火山可以将大量颗粒物发射到平流层。在过去的几十年里，越来越清楚的是，野火也能做到这一点，通过生成高耸、充满烟雾的火积云（pyroCb）。最大的火积云是令人惊叹的气象特征，可产生巨大的雷暴云，释放闪电、冰雹和大雨。越来越多的研究表明，火积云还可以通过将粒子和气体的脉冲输送到平流层的干燥、无云区域，在上层大气中留下显著的印记。一旦进入那里，烟雾可以广泛扩散，并持续数月或数年，有时甚至环绕全球，可能影响臭氧层和地球的能量预算。理解这些神秘而危险的云是为什么一个大气科学团队——作为 NASA 称为 INSPYRE（注入烟雾与火积云实验）任务的一部分——在夏季利用 NASA 的 ER-2 飞机、国家科学基金会/国家大气研究中心的 GV 以及一组基于卡车的传感器追逐它们的原因。该团队在2026年8月3日完成了夏季首次采样任务，当时GV 飞越了来自 Widemouth 2 火灾的高海拔烟雾脉冲，这场火灾是迄今为止犹他州最大的火灾之一。闪电于2026年7月27日点燃了这场火灾，但在强风和炎热、干燥的条件下，它在8月2日之前一直相对较小，当时火灾规模增加了一倍多。那天下午，在产生了两个火积云爆发后，NASA 的 Aqua 卫星上的 MODIS（中分辨率成像光谱仪）捕捉到这一图像（上）。图像显示高海拔的云和烟雾的烟囱在低海拔烟雾上投下阴影。这些爆发推动云层高到 Aqua 测量的云顶亮度温度远低于 -40°C，这是识别火积云的常见阈值，标志着云顶正在冒向对流层的顶部，有时甚至进入平流层。亮度温度测量“揭示了两个离散的火积云动作脉冲，”美国海军研究实验室的科学家迈克尔·弗洛姆说。“最西边的是最新的脉冲，其影子在可见图像中显得特别明显。”尽管相对常规和轻微，这次火积云事件是在同一场火灾的黎明前火积云之后发生的，后者是由 NOAA 气象卫星 GOES-West 成像的。“早上的火积云是非常不寻常的，”弗洛姆说，因为它们没有利用能促进对流的白天热量。然而，在这种情况下，大气不稳定性和空气中的水蒸气似乎足以支持火积云的产生。多次火积云在同一天可能为抗击火灾和组织疏散的预报员和消防官员增加了不必要的复杂性，INSPYRE 的主要研究人员大卫·彼得森说。“减少火灾预报员那种不确定性是我们在这里研究的一个重要原因，”他补充道。像彼得森和弗洛姆这样的遥感专家通常是通过卫星远程研究火积云，但飞行员在形成仅几小时后追逐和采样烟雾柱的情况相对不常见。在这种情况下，当 Widemouth 2 火灾爆发时，停在科罗拉多的 GV 飞机直奔漂浮在新墨西哥上空的高海拔烟雾柱。飞机上的仪器在大约 12 公里（8 英里）的高度采样烟雾，收集的数据通常不被纳入天气预报模型。在那次任务中，机上科学家捕捉到了这张图像（上）显示火积云（pyroCu）在 Widemouth 2 火灾上方翻腾。尽管没有火积云那么高或那么有能量，但火积云是共享许多相同特征的前驱云。在这里，火灾释放的热量推动着强烈的对流上升气流，形成了高耸的云，白色的突出的顶部冲入上对流层，而低海拔的烟雾则在下面漂移。卫星通过测量烟雾柱上方形成的云顶温度，在识别火积云方面表现出色。利用这一技术，研究人员已经确认野火每年产生约 70 个火积云，许多发生在加拿大和俄罗斯的密集森林中，尽管在美国和澳大利亚的草原和热带草原中也发生了很多。到目前为止，在2026年，弗洛姆和他的同事已在美国大陆识别出至少 13 个火积云。自从2000年代初科学文献中出现第一个火积云以来，科学家们已经记录了超过700个事件，他们现在认为，野火可能占到低平流层中铬黑碳和有机气溶胶的高达25%。