随着全球变暖,火灾在北极地区发生的频率呈显著增加趋势,火灾的发生会释放大量二氧化碳,进而加剧全球气候变暖。变暖的北极使得多年冻土活动层厚度增加,进而加速冻土释放甲烷。因此,本研究基于FIRMS(Fire Information for Resource Management System)2000-2019 年 MODIS C6(MODIS NRT 1km active fire products,MCD14DL)与 2012-2019 年 VIIRS V1(VIIRS NRT 375m active fire products,VNP14IMGTDL_NRT)活跃火位置数据集,按照不同时间(年、月、时)和空间(国家)尺度分析了北极地区活跃火以及碳排放的动态变化。基于GIS定量分析活跃火频次与近地面2 m气温、降水、近地面10 m风速、NDVI、植被类型、海拔、坡度、距居民点的距离以及距道路的距离共9个火险因子的相关特征;基于Logistic回归建立了火灾风险评估模型。依据灾后净初级生产力与植被恢复情况分析火灾对北极生态系统的影响,旨在为北极地区活跃火的预测和管控、减少火灾碳排放提供科学依据。研究结果表明:(1)2012-2019年,MODIS C6与VIIRS VI活跃火频次趋势一致,最大值与最小值分别出现在2019年与2015年。1997-2016年,火灾造成的年碳排放最大值出现在2003年,这与活跃火频次和过火面积密切相关。北极地区7国(俄罗斯、美国、加拿大、丹麦(格陵兰岛)、挪威、瑞典和芬兰)活跃火现象以及碳排放主要集中在6-8月,活跃火观测时段主要集中在各国当地时间12时左右。北极地区活跃火频次及碳排放累计最多的国家均是俄罗斯,最少的国家分别是挪威、丹麦(格陵兰岛)。北极地区的火灾不是随机发生的,由一定影响因素共同作用。(2)2012-2019年,MODIS C6与VIIRS V1活跃火频次随火险因子变化的趋势一致,活跃火发生频次与NDVI、海拔、坡度、近地面2 m气温、降水的关系基本相同,而活跃火频次在近地面10 m风速上呈现“双峰”结构,活跃火频次总体随距道路距离、距居民点距离的增加而减小。活跃火分布较多的植被类型为稀疏灌丛与热带稀树草原、NDVI为0.4-0.8左右、海拔为600 m以下、坡度为10“以下、近地面2 m气温为10-20℃左右、降水为0-3 mm左右、近地面10 m风速为2-6 m/s左右、距道路距离为0-20 km左右、距居民点距离为0-5 km左右。精度评价结果与风险评估结果均表示基于Logistic构建的风险模型具有良好的精度。(3)火灾发生后第一年NPP值减少至最低,之后逐渐恢复,过火面积大于1 × 104ha的所有火灾NPP平均恢复时间约为1 1年。不同火烧程度的植被NDVI总体均呈增加趋势,其植被恢复能力从强到弱依次为轻度火烧、中度火烧、重度火烧。轻度火烧与中度火烧的植被NDVI恢复时间约为灾后第二年,而重度火烧约为灾后第16年。图[36]表[10]参[92]