森林火災の煙が気候に及ぼす高高度影響を分析(Sky-High Smoke)

2025-12-10 ハーバード大学

ハーバード大学工学・応用科学部(SEAS)などの研究チームは、北米で頻発する大規模森林火災によって発生した煙が、予想をはるかに超えて成層圏の高度(15~20 km以上)まで到達し、長期間滞留する仕組みを明らかにした。観測とモデル解析によれば、近年の“スーパー火災”では火炎が巨大な対流柱を形成し、火山噴火に匹敵する量のエアロゾルを高層大気へ直接輸送している。成層圏に入った煙粒子は太陽光を吸収し自身を加熱することでさらに上昇し、大気循環へ強い影響を及ぼす「正のフィードバック」を発生させる。この結果、煙の拡散・存続期間は従来の想定より何倍も長くなり、地域気候の冷却・降水パターンの変化、オゾン層化学への影響など、火災が地球気候システムに及ぼす影響がこれまで考えられていたより深刻であることが示された。研究者は、森林火災の増加が気候変動と相互強化し「大気の新たなリスク領域」を作り出していると警告している。

森林火災の煙が気候に及ぼす高高度影響を分析(Sky-High Smoke)
Satellite observations of wildfire-driven thunderstorm activity and smoke plume. These images are from a June 16, 2022 active fire in New Mexico.

<関連情報>

山火事によって引き起こされた雷雨からの大きなエアロゾル粒子による放射冷却の強化 Enhanced radiative cooling by large aerosol particles from wildfire-driven thunderstorms

Yaowei Li, John A. Dykema, David A. Peterson, Xu Feng, […] , and Frank N. Keutsch
Science Advances  Published:10 Dec 2025
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.adw6526

Abstract

Large wildfires can generate pyrocumulonimbus (pyroCb) clouds, injecting massive quantities of smoke aerosols into the upper troposphere and lower stratosphere (UT/LS), where they persist for months and affect climate. The radiative effects of pyroCb aerosols, however, remain poorly understood because of limited direct measurements. Here, we present in situ aircraft measurements of 5-day-old pyroCb smoke, addressing a critical observational gap in aerosol evolution from freshly emitted to weeks-to-months-aged states. The sampled smoke primarily contained unusually large aerosol particles (500 to 600 nanometers in diameter), formed through cloud processing and efficient coagulation in the UT/LS. Compared to smaller particles in typical non-pyroCb smoke, these large particles increase outgoing radiation by 30 to 36%, substantially enhancing atmospheric radiative cooling. Climate models may greatly underestimate this cooling effect by assuming smaller aerosol sizes for pyroCb smoke. As pyroCb events become more frequent, accurately representing their aerosol properties is essential for improving climate projections.

1702地球物理及び地球化学
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