2017 加州野火 10 月、12 月災害事件探討

(一) 火災概述

2017 年 10 月 8 日晚間，北加州零星出現了幾個起火點，卻因當下高溫、少雨及強風的氣象條件，使得火勢一發不可收拾，快速、大範圍、多點同時焚燒的火勢無法在短時間內控制住，釀成多處大規模野火焚燒災害。

根據美國加州森林及防火局(California Department of Forestry and Fire Protection, Cal Fire)發布的消息，自 10 月 8 日以來截至 10 月30 日止，加州的野火，共計有 250 起，同時間最多有 21 起重大的野火事件，焚燒範圍超過 245,000 英畝(acres)(約 10 萬公頃)，11,000 名消防員投入滅火的行列，曾有 10 萬人同時被迫撤離，估計損毀 8,900棟建築物，奪走 43 條人命，罹難者大多為年紀較長的人。

自10 月 8 日以來，太平洋瓦斯與電力公司(Pacific Gas and Electric Company, PG&E)回報有 31 萬戶停電，4.2 萬戶停天然氣，截至 10 月 14 日，已恢復 92%的電力供應和 16,800 戶的天然氣供應。

大火燒過納帕郡(Napa)、湖郡(Lake)、索諾瑪郡(Sonoma)、門多西諾郡(Mendocino)、布特郡(Butte)、索拉諾郡(Solano)、尤巴郡(Yuba)、橙郡(Orange)、內華達郡(Nevada)(見圖 1)，損失估計超過 33億美金(將近 1000 億新臺幣)。

正當北加州人們陸續復原野火焚燒後的家園，處理種種後續問題時，12 月 4 日，換南加州開始不平靜起來。南加州大火發生在美國重要的大城市洛杉磯附近(見圖 1)，所幸有所警戒，人員傷亡沒有如北加州一般慘重，但其中的 Thomas Fire 在不到三周的時間，焚燒面積就躍升為有紀錄以來第一的野火事件(見圖 17)—總計 281,893 英畝(約 11 萬 4 千公頃)。

圖 1     2017 年 10 月北加州野火焚燒的郡(黃色)、12 月南加州野火焚燒的郡(綠色) 及舊金山郡(紅色)的位置圖。(底圖源自：USGS)

(二)空氣品質影響

美國加州在 10 月野火事件開始後十五天的空氣質量指數(Air Quality Index, AQI)如圖 2。可見幾乎全加州地區皆高於中等指數(AQI 51-100)，甚至在火災較嚴重的地區附近達到不健康(AQI 151~200)甚至到達危險(AQI 301~500)的指數，在火勢較為控制住的幾天後(10 月 21、22 日)，空氣質量指數才回歸良好指標值。濃煙籠罩甚至一度導致舊金山國際機場航班取消，且有約 1/4 的航班延誤。

圖 2 美國國家環境保護局 Environmental Protection Agency (EPA) AirNow 監測系統加州地區 2017 年 10 月 8 日~22 日(左至右，上至下)每日總 AQI 指數(包含懸浮微粒與臭氧的 AQI 指數)。下方顏色分級文字後括號內的數字為其相對應的 AQI 指數值。(圖源：https://www.airnow.gov/)

美國加州在 12 月野火事件開始後十五天的空氣質量指數(Air Quality Index, AQI)如圖 3。可見幾乎洛杉磯以北的加州地區皆高於中等指數(AQI 51-100)，尤其是凡圖拉郡(Ventura County) --Thomas Fire 的發生地點，維持在不健康(AQI 151~200)指數長達十一天(12月6日~16 日)，甚至到達非常不健康(AQI 201~300)的指數，在火勢較為控制住的 12 月 17、18 日，空氣質量指數才逐漸回歸良好指標值。

圖 3 美國國家環境保護局 Environmental Protection Agency (EPA) AirNow 監測系統加州地區 2017 年 12 月 4 日~18 日(左至右，上至下)每日總 AQI 指數(包含懸浮微粒與臭氧的 AQI 指數)。下方顏色分級文字後括號內的數字為其相對應的 AQI 指數值。(圖源：https://www.airnow.gov/)

(一)加州氣候條件

加州位於美國西南方，太平洋東側，沿岸由北而南有加利福尼亞洋流經過，屬溫帶地中海型氣候，讓加州地區在夏秋兩季較為乾燥。

十月的加州，其平均氣溫值約為 13~21oC(見圖 4 左)，延續夏季的炎熱，屬一年中溫度偏高的月份，而平均空氣中的溼度也偏低，雨量偏少(見圖 4 右)，故每年十月的加州，是野火的高危險期之一。加上秋季北加州舊金山灣區盛行的戴亞布焚風(Diablo winds)和南加州盛行的聖塔安那焚風(Santa Ana winds)，溫度高且乾燥的焚風更加助長火勢，並令火勢更加難以預測。

這樣乾燥高溫又有風的氣候條件，使加州每年從晚春一直到秋季都會有野火事件發生。

圖 4     1981-2010 年美國十月平均溫度(左圖)雨量(右圖)。(圖源：Climate.gov)

(二)2017 年春夏氣象特性

圖 5 加州 1896-2017 年冬季(12~2 月)累積雨量圖(上圖)與夏季(6~8 月)平均溫度圖(下圖)(圖源：NOAA)

由圖 5 可知，2016-2017 年冬天的加州，是自 1896 年以來，記錄第二高的雨量，濕潤的冬天使得沙漠野花大量生長，迎來旺盛的生長季節，但緊接著的加州有史以來最熱的夏天，使得這些植物們變成了大量的最佳燃料。

加州森林及防火局(Cal Fire)和美國國家氣象局(National Weather Service, NWS)分別在 2017 年 10 月 7 日到 10 月 10 日(圖 6 左)以及 12 月 3 日到 12 月 10 日(圖 6 右)發布了紅旗警告(Red flag warning)，預警這兩段期間因氣象條件造成的高危險火災潛勢。

圖 6 加州地區 2017 年 10 月 7 日到 10 日(左圖)與 12 月 3 日到 10 日(右圖)的紅旗警戒區域(圖源：Cal Fire facebook)

(三)2017 年十月的溫度、濕度與風速

2017 年十月的加州，比十月的氣候平均值高溫且乾燥，構成了易燃起野火的條件，加州多處起火後，持續的高溫(圖 7)、少雨(圖 8) 加上強風(圖 9)更是助長了火勢，使得此次大範圍野火事件，經歷一週左右才獲得較好的控制。

圖 7  2017 年 10 月各溫度參數的 30 天平均，六張圖分別為(a)最高溫、(b)最高溫距平、(c)平均溫度、(d)最低溫、(e)最低溫距平以及(f)平均溫度的距平。(距平減去的氣候值為 1981-2010 年的平均氣候值)(圖源：美國國家氣象局(National Weather Service, NWS))

圖 8  2017 年 10 月各雨量參數的 30 天(10 月 2 日~31 日)累計值，四張圖分別為(a)氣候值、(b)2017 年累積雨量、(c)百分比、(d)距平值。(百分比除去與距平減去的氣候值皆為 1981-2010 年的平均氣候值)(圖源：美國國家氣象局(NWS))

圖 9 2017 年 10 月近地表(σ=995)風速平均(左)與風速距平(右)。(圖源：美國國家環境資訊中心(NCEI))

(四)2017 年十二月的溫度、濕度與風速

加州在 12 月份的氣象條件與 10 月份十分相似，一樣有略高於氣候值的平均溫、最高溫與最低溫，且 12 月份的距平值比 10 月的距平值更大，表示相較於氣候值，今年 12 月份的加州更具有該季節相對異常的高溫(見圖 10)。雨量的距平值也是異常的少，略低於 10 月(見圖 11)，形成了高溫乾燥的環境，再加上強風(見圖 12)，使得野火焚燒更劇烈。

圖 10 2017 年 12 月各溫度參數的 30 天平均，六張圖分別為(a)最高溫、(b)最高溫距平、(c)平均溫度、(d)最低溫、(e)最低溫距平以及(f)平均溫度的距平。(距平減去的氣候值為 1981-2010 年的平均氣候值)(圖源：美國國家氣象局(NWS))

圖 11 2017 年 12 月 23 日前 30 天各雨量參數累計值，四張圖分別為(a)氣候值、(b)2017 年累積雨量、(c)百分比、(d)距平值。(百分比除去與距平減去的氣候值皆為 1981-2010 年的平均氣候值)(圖源：美國國家氣象局(NWS))

圖 12  2017 年 12 月近地表(σ=995)風速平均(左)與風速距平(右)。(圖源：美國國家環境資訊中心(NCEI))

(五)北加州大火災因分析

根據 Cal Fire 初步推估，這次大火的起火原因，極有可能是因強陣風(曾一度達到每小時 113 公里)而造成電線桿倒塌、電纜損壞及電力變壓器爆炸所引起。太平洋瓦斯與電力公司(PG&E)表示，10 月 8 日當晚確實接獲多處電力故障報告。

十月初，美國國家消防中心(National Interagency Fire Center, NIFC)發布的國家重大荒地火災潛勢展望報告(National Significant Wildland Fire Potential Outlook)推測，十月的加州沿海地區將有高於平均的火災潛勢(見圖 13)，歸因於預期中十月的溫度將高於歷年十月的氣候平均，十月的雨量也預期將會低於歷年十月的氣候平均。再加上每年秋季固定吹在北加州的戴亞布焚風與南加州的聖塔安那風，以及十月常見的雷擊事件，更助長了野火燃燒的速度與範圍。

圖 13 美國 2017 年 10 月的重大野火潛勢預報(圖源：National Significant Wildland Fire Potential Outlook (Issued: October 1, 2017))

10 月 9 日，加州州長傑瑞•布朗(Jerry Brown)宣布 Napa, Sonoma, Yuba, Butte, Lake, Mendocino, Nevada, and Orange 等郡進入緊急狀態，並致函白宮，要求宣告為重大災難，總統唐納•川普(Donald Trump) 在 10 月 10 日批准了此災難宣告，當日晚上，布朗州長再宣告 Solano 郡也進入緊急狀態。

火災期間與災後，政府針對社會經濟、民生需求等等做立即處置與事後補償(詳見附錄)，圖 14 為政府各項因應措施的時間軸示意圖。Cal Fire 也出版文宣，指導居民們安全的返回自己家園。

在 2017 年 10 月 26 日，加州州長宣布 2017 年 10 月 28 日為北加州火災紀念日，加州議會大廈降半旗。直至 10 月 31 日，各地區火勢皆完全撲滅後，此次野火事件才暫時落幕。

圖 14     2017 年北加州野火發展與因應作為時間序列

歷史上，加州也曾發生過多次大規模野火焚燒事件：1991 年 10 月，短短兩天造成大量生命財產損失的 Oakland firestorm；2012 年 8 月，加州野火焚燒面積第二廣紀錄保持的 Rush Fire，火勢甚至橫跨兩大州(加州、內華達州)；1964 年 9 月，在酒鄉索諾瑪郡(Sonoma)，也曾有戲劇性的大火 Hanley Fire，與此次 Tubbs Fire 的路徑十分相似。

此次 10 月北加州野火事件在加州森林與防火局統計的“Top 20 Most Destructive California Wildfires”和“Top 20 Deadliest California Wildfires”榜單上各佔據 4 個名額，造成最大死傷的 Tubbs Fire 更是分別列居榜首(圖 15)與第三位(圖 16)。而 12 月南加州 Thomas Fire 事件在“Top 20 Largest California Wildfires”榜單上列居第一位(圖 17)。

在此分別將北加州野火焚燒面積最大的五個事件與南加州最大的兩個事件做詳述，整理於表 1。

圖15 Cal Fire 發布的截至2018 年1 月12 日的“Top 20 Most Destructive California

圖 16 Cal Fire 發布的截至 2017 年 11 月 29 日的“Top 20 Deadliest California Wildfires”(圖源：Cal Fire)

圖 17 Cal Fire 發布的截至 2018 年 1 月 12 日的“Top 20 Largest California

表 1     2017 年 10 月與 12 月(灰底)野火焚燒面積最大的七個事件(資料來源：Cal Fire) 註：Nuns Fire 為多個野火合併事件

(一)氣候變遷造成野火期的拉長

今年十月與十二月，加州的兩場大火，奪走 46 條人命，損失超過 120 億美元，生命與財產損失的雙重衝擊，讓人們更為正視因氣候變遷而變得更為極端的氣象條件，更嚴重的自然災害加上更易致災的人口分布(持續增長的人口與分布更密集的城市)，是未來災害預防、災害減輕與災害處理的努力方向。

艾德懷(Idyllwild)消防局的大隊長 Mark Lamont 說：「從技術上來說，在加州，再也沒有野火季節了。我們每年的 365 天都處於一個野火季節的狀態，現今，較嚴重的野火季節從六月一日甚至五月中旬開始，直到十月才結束。」

氣候變遷造成全球溫度升高，較暖的溫度使植被與土壤中的水分更易發散至空氣中，讓這些“燃料”更乾燥，不但提供了野火乾燥的燃料，也產生了易燃的條件。其他像是降雨量的減少和山上積雪量的減少或是較早融化，也會增加野火風險。人為因子也可能增加危險， 包含沿著荒野邊緣和防火線而增加的開發，這可以提供燃料，使野火被點燃時變得更加致命。並有研究指出(Diffenbaugh et al 2014)，人為影響的全球暖化「極有可能」導致加州最近五年的乾旱。

(二)提升災前預防與災後恢復能力

氣候變遷下，使得野火季節更長，發生的頻率更為頻繁，潛勢地區更為廣大，事前的預防和事後的恢復對於減輕災難的損害就更為重要，美國的野火預警系統和防災體系的純熟可由此次事件窺見，災後各方面事件的處理與復原也持續進行中。

附錄(美國聯邦政府與加州政府作為細項)-以北加州大火為主

資料來源：California Department of Social Services,CDSS (參考文獻 8.)