美國加州野火探討資訊 - 全球災害事件簿

然而，加州近幾年不斷遭遇乾旱與森林大火的威脅[6-8]，天然資源的運用與管理缺失[9-11]，常是火災成因，因此，如何完善能源使用與災害管理方式，建造宜居城市，面臨 ... 目前位置》 首頁 事件 2020美國加州野火探討 瀏覽次數 6029 內容 相關連結 檔案下載  內容  相關連結 檔案下載 2020年9月加州野火產生的濃煙，遮蔽加州大城舊金山市(SanFranscio)的陽光，早晨的市景呈現黯淡的紅色，引起國際的關注。

根據加州林業和消防部CALFIRE(CaliforniaDepartmentofForestryandFireProtection)的資料顯示，2020年的火災事件主要集中在8、9月，8月的複合式火災(AugustComplexFire)創下歷史燃燒範圍最大的紀錄，較記錄中的第二名(2018年的MendocinoComplexFire)多出2倍的面積，是加州森林消失最嚴重的一年。

大火發生的原因，主要與乾燥炎熱的氣候有關，當雷暴的閃電誘發火苗時，枯木、落葉與強風助燃火勢，火苗快速向四周漫延，使火勢難以控制。

災害應變的作為，包含美國聯邦政府通過兩件紓困案，紓困金高達2,375萬美金；加州政府頒布禁油令，逐年推動降低天然氣和石油的使用，同時，要求電力公司強化電力系統的安全規範，以減少火災的風險。

一、事件背景 「加州」是美國加利福尼亞州(StateofCalifornia)的簡稱，也是美國人口最多、經濟最富裕的州[1]。

加州人口約3,955萬人，2019年度的生產總值GDP(GrossDomesticProduct)高達3.1兆美元[2,3]，與世界排名第5大經濟體的印度(GDP為2.9兆美元)相當[4]。

加州的天然資源豐富，包含水資源、水產、木材與礦業[5]。

例如，豐富的水資源，可灌溉高達800萬畝農地，使農業成為加州最大的經濟產業；豐富的天然氣，可供應加州約1,200萬用戶使用，致使天然氣管線遍佈加州各地。

然而，加州近幾年不斷遭遇乾旱與森林大火的威脅[6-8]，天然資源的運用與管理缺失[9-11]，常是火災成因，因此，如何完善能源使用與災害管理方式，建造宜居城市，面臨重大考驗。

2020年，加州野火發生的位置如圖1所示，根據美國加利福尼亞林業和消防部CALFIRE(CaliforniaDepartmentofForestryandFireProtection)的統計結果顯示[6]，2020年共發生9,917起森林大火，燃燒的面積達425萬英畝，約台灣面積的三分之一，創下1932年以來的最大燃燒範圍(圖2)。

其中，有5場野火事件，起火時間點落在8-9月，被列入災害範圍最大的前10名歷史紀錄中(圖3)。

相對於野火造成的災害範圍較廣，野火造成的人員傷亡與建物損毀，則相對較低，分別為31人和10,488棟。

就單一事件而言，僅NorthComplex野火事件，造成15人死亡，2,352棟建物損毀，在前10大最具破壞性的列表中排名第五(表1)。

根據美國國家環境資訊中心NCEI(NationalCentersforEnvironmentalInformation)的資料顯示[12]，2020年加州的森林大火與鄰近的奧勒崗州(StateofOregon)和華盛頓州(StateofWashington)的森林大火，合併列入2020年的國家重大天然災害事件中。

圖4顯示2020年美國重大天然災害事件，共16場，其中，東部以颶風和豪雨導致的災害事件為主，西部則是森林大火和乾旱。

圖5顯示重大天然災害事件數與經濟損失的紀錄[13]，說明近五年發生的事件數偏多，每年約有3,000-4,000億美元的經濟損失。

圖1、2020年加州野火發生位置與範圍示意(數據來源：MODIS；圖資來源：OpenStreetMap,CCBY-SA4.0[14]) 圖2、1950-2020年加州野火燃燒面積(數據來源：CALFIRE[6]；圖資來源：TheWashingtonPost[15]) 圖3 1932-2020年前20名加州野火燃燒範圍最大的事件(數據來源CALFIRE[6]；圖資來源：Kin.com[16]) 表1、前10名最具破壞性的加州野火事件(數據來源：CALFIRE[6]) 圖4、美國在2020年經濟損失超過十億美元的重大天然災害事件(資料來源：NCEI[12]) 圖5、美國1980-2019重大天然災害事件數的統計與相應的經濟損失(數據來源：NCEI[12]；圖資來源：NOAAClimate.gov[13]) 二、火災的影響 火災的影響，除了上述直接對災害現場造成人員傷亡、建物損毀、森林植披消失之外，大火所產生的有毒煙霧和溫室氣體，間接對人類健康與環境產生危害。

因此，本章節簡述說明煙霧與溫室氣體的分布概況。

就煙霧而言，2020年加州野火事件主要發生在8-9月，燃燒產生的大量煙霧，被美國的衛星(NOAA-NASASuomiNPP)所記錄下來[17]，罕見的大量煙霧先被強勁的落山風(DiabloWind)吹向加州海岸(圖6)，隨後被大氣環流帶往美國東岸(圖7)，造成美國與加拿大邊界各城市的空氣品質惡化。

尤其，鄰近火災發生位置的舊金山市，清晨的陽光被厚重的煙霧阻擋，呈現出黯淡的紅色(圖8)，就連舊金山(SanFrancisco)的金門大橋(GoldenGateBridge)也隱身在煙霧之中，使當地居民甚為恐慌。

同時，加州當地的太陽能發電量，也受煙霧影響，發電量下降期間與大火發生時間相近(圖9)。

就溫室氣體而言，歐洲哥白尼大氣觀測服務系統CAMS(CopernicusAtmosphereMonitoringService)的資料顯示(圖10)，2020年加州野火產生的二氧化碳排放量，比過去紀錄高出許多，但是，就美國整體而言，森林大火產生的二氧化碳排放量則無顯著增加情形。

圖6、美國NASA衛星在2020年9月10日加州上空拍攝到的影像。

紅點標示的是火災發生的位置，淡褐色是霧霾，白色是雲[18] 圖7、美國NASA衛星影像在2020年9月14-16日紀錄到霧霾擴散的情形[19] 圖8、加州舊金山灣區被大火造成的煙霧壟罩，天空被染成橘紅色[20] 圖9、加州舊金山的太陽能發電紀錄(上)與加州野火發生時間軸(下)[21] 圖10、歐盟的哥白尼大氣監測服務系統CAMS觀測到2003-2020年美國(左)和加州(右)野火的碳排放量[22] 三、火災成因 2020年加州野火發生原因與乾旱、熱浪、閃電、人為縱火和森林管理有關[7,23-26]。

(1)乾旱與熱浪：2020年夏季加州處在乾燥與炎熱的氣候形態下，火災風險高。

根據美國國家氣象局NWS(NationalWeatherService)的降雨和溫度觀測紀錄顯示[27]，近10年來全美平均溫度與氣候平均值(1985-2020)相比，有偏高情形(圖11、圖12)。

在加州地區，2020年的溫度更是打破1985年以來的歷史紀錄，在洛杉磯首次測得49°C的高溫[28]。

同時，2020年夏季季風帶來的降雨偏少，比氣候平均值低許多，與2019年相同，是歷史上唯二缺少季風降雨的一年[29]。

(2)森林管理問題：近年來，由於火災造成的傷亡或火災燃燒範圍有變嚴重的趨勢，美國農業部USDA(UnitedStatesDepartmentofAgriculture)在加州森林維護項目的經費支出有了顯著的差異(圖13)。

在火災管理作業(WildlandFireManagement)方面[30]，經費支出所占的比率，從2005年的16%上升至2015年的52%；在森林維護作業方面，經費支出所占的比率，則從58%下降至29%。

由於，森林維護的例行工作，包含河川流域的水資源管理、植物多樣性的保護工作、生態系統的監測等，可強化森林對火災的防禦能力等。

當維護工作不足，森林復原的能力仍趕不上火災破壞的速度，森林脆弱度因而升高。

(3)閃電：2020年的加州野火發生的時間集中在8、9月，與夏季雷暴(Thunderstorm)發生時間相近(圖14)。

規模罕見的夏季雷暴觸發密集的閃電[31]，可能擊中乾燥的樹林或電力傳輸系統，引發火苗，並在枯木、落葉與強風的助燃下，火勢快速的在人煙罕至的地區延燒。

同時，由於加州適逢新冠肺炎COVID-19疫情影響[32]，滅火行動須同時兼顧防疫作業，使火災救援難度升高[33]。

(4)人為縱火：加州政府在2020年共逮捕到79名縱火犯[6]。

除了包含蓄意縱火的人，人為活動也會引發火勢，例如，ElDorado的大火事件是由胎兒性別揭曉派對上施放的煙火所引發[25]。

由於人為活動所引發的火災，多發生在交通較易抵達的地方，因此火勢較容易控制，災害範圍較小。

圖11、美國國家氣象局在1895-2020年紀錄的溫度變異量，紅色/藍色表示變暖/冷的區域佔全美的百分比[27] 圖12、2020年9月的降雨(左)和溫度(右)與1895-2020年間的平均值比較[12] 圖13、美國農業部在2005年(左)和2015年(右)森林管理的支出項目占比[30] 圖14、美國氣象局在2020年8月17日偵測到的閃電發生位置[31] 四、因應作為 美國政府對加州野火進行的因應作為主要分成兩大項，分別是災害救援和減災管理計畫。

(1)災害救援計畫：美國政府對加州野火進行兩次重大災害宣告(DR-4558-CA&DR-4569-CA)[34,35]，由總統頒布命令，美國聯邦緊急事務管理署FEMA(FederalEmergencyManagementAgency)統籌管理[36]，加州緊急服務部門CalOES(CaliforniaGovernor’sOfficeEmergencyServices)執行作業項目[37]。

總統頒布的重大災害宣告內容，包含災害類型、災害救援範圍(圖15)、災害期程、災害復原方案、聯邦政府提撥的急難紓困金額度等。

災害救援對象以受災個人或家戶為單位。

其中，第一、二次提撥的急難紓困金，分別高達1,967萬、408萬美金。

災害救援行動，包含災害緊急應變措施、短期與長期災害復原計畫。

例如，災害現場清理工作的協助、急難紓困金的申請、短期安置住所的安排、工作輔導、低利貸款等。

(2)減災管理計畫：分成能源使用和電力系統管理兩大類。

在能源使用方面，由於加州為美國前五大石油與天然氣生產地[5]，為了防止使用石油或天然氣發電產生溫室氣體，除了訂定嚴格的鑽探法規之外，加州有許多市議會開始加入簽署禁用石油與天然氣能源的政策[38]，並希望透過改用綠色或再生能源，降低氣候暖化帶來的威脅。

圖16顯示加州油田分布與產量隨時間變化的情形[39,40]，加州的油產量已從30年前的3.75億桶降至去年的1.75億桶，同時，停止開採的油田也從1萬個油井上升至約2萬個油井。

加州除了施行石油禁令之外，2020年，適逢COVID-19疫情威脅，全球實施大範圍封鎖措施，造成石油需求下降，導致加州最大石油鑽探商CRC(CaliforniaResourcesCorp)聲請破產保護[41]。

在電力系統管理方面，由於2018年加州發生歷史上傷亡最慘重的坎普大火(CampFire)，是由老舊的電線系統引發火苗所造成[42]，共造成85名人員死亡和1.8萬棟建物損毀(表1)。

負責營運的太平洋瓦斯電力公司PG&E(PacificGasandElectric)，於2020年被法院定罪，並須賠償火災受害者家庭共255億美元。

此次火災事件後，PG&E進行內部重組，並被要求強化所屬電力系統的安全層級。

其主要電線分布範圍如圖17所示[43]，被要求強化的工作項目(圖18)包含全長241英里的線路強化、線路周邊的樹木整修、電力監測系統的強化、建置400個氣象觀測站、200個現地監視器、600個分流結點等。

至2020年底，完成進度約達25%[44]。

圖15、美國聯邦政府頒布兩次加州野火重大災害宣告[34,35] 圖16、加州油田與天然氣蘊藏位置(左)及油田田產量(右上)和停止開採的油田數目(右下)隨時間變化的情形 圖17、加州主要電力系統分布情形[43] 圖18、加州太平洋瓦斯電力公司PG&E強化電力設施安全層級的施作項目(左)和完成時間表(右)[44] 五、結論 2020年加州野火燃燒範圍打破歷史紀錄，是第二名(2018年)的2倍，總燃燒面積高達425萬英畝，約台灣面積的三分之一。

加州向來擁有多樣的天然資源，其中，豐富的水資源造就龐大的農林畜牧業，同時，蘊藏的石油與天然氣，使加州成為美國第五大石油產地。

然而，加州近幾年面臨乾旱與熱浪的威脅，除了洛杉磯觀測到破紀錄的高溫49°C之外，歷年都會發生的夏季季風降雨，卻在2019、2020年缺席。

在天候乾燥炎熱的情況下，2020年8月雷暴帶來的閃電，觸發了火勢，在枯木、落葉與強風的助燃下，火勢迅速漫延開來，有多場野火事件，擠進歷史前10大燃燒範圍最廣的列表中。

為避免災害的發生，美國政府檢討了天然資源的運用與管理方式，並制定相關法令。

首先，美國聯邦政府針對2020年的加州野火通過兩件紓困法案，由總統頒布施行，紓困金額高達2,375萬美金。

其次，加州政府頒布禁油令，包含大型建築全面電氣化，未來不再使用天然氣，並降低石油發電量，逐步改用綠能發電或使用再生能源。

希望透過減少碳排放，達到減緩氣候暖化的目標。

最後，加州政府也要求電力公司提升電力系統的安全層級，加強汰除老舊電線、增加絕緣防護、線路周邊的植披修整等，以減少火災風險。

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