科学家们早已知道，火山能够将大量颗粒物喷入平流层。而在过去几十年里，人们逐渐发现，野火也能做到这一点——它们可以生成高耸入云、烟雾弥漫的火积雨云（简称pyroCb）。

规模最大的火积雨云是令人惊叹的“天气制造者”。它们能够形成巨大的雷暴云团，释放闪电、冰雹和强降雨。越来越多的研究表明，火积雨云还会对高层大气留下远超其规模的影响：它们可以将大量颗粒物和气体成脉冲状输送到平流层——那里通常十分干燥且几乎没有云层。一旦进入平流层，烟雾便可能大范围扩散，并持续数月甚至数年，有时甚至能够环绕地球传播，并可能影响臭氧层以及地球的能量收支。

为了了解这些神秘而危险的云团，一支由大气科学家组成的团队正在整个夏季追踪它们。这项研究属于NASA的INSPYRE（注入烟雾与火积雨云实验）任务。研究人员使用NASA的ER-2高空飞机、美国国家科学基金会/国家大气研究中心（NSF/NCAR）的GV飞机以及一系列搭载在卡车上的传感器，对火积雨云进行追踪和采样。

2026年8月3日，团队完成了今年夏季最早的几次采样任务之一。当时，GV飞机穿越了来自Widemouth 2山火的高空烟雾脉冲。这场大火是犹他州今年迄今规模最大的火灾之一。

火灾由闪电于2026年7月27日引燃，但最初规模相对较小。直到8月2日，在强风以及炎热、干燥天气的共同作用下，火势迅速扩大，面积在一天之内增加了一倍以上。当天午后不久，火灾先后产生了两次火积雨云爆发。NASA阿卡卫星上的MODIS（中分辨率成像光谱仪）随后拍摄了这张照片，画面显示，一股高耸的云烟柱从低空烟雾中升起，并在下方烟层上投下清晰的阴影。

这些爆发将云团推升到极高的高度。阿卡卫星测得的云顶亮温低于−40°C，这是识别火积雨云时常用的一个阈值，也意味着云顶正在向对流层顶附近猛烈发展，并且有时甚至能够进入平流层。

美国海军研究实验室科学家Michael Fromm表示，这些亮温数据“揭示了两次彼此独立的火积雨云活动脉冲”。其中，西侧的那一次是较新的脉冲，在可见光影像中尤其醒目，因为它在下方烟雾上投下了阴影。

虽然这次火积雨云活动相对常规、规模也不算特别大，但它发生在同一场火灾当天凌晨的一次火积雨云之后。NOAA气象卫星GOES-West捕捉到了那次黎明前的火积雨云。

Fromm指出，清晨出现火积雨云非常罕见，因为这类云团通常需要白天太阳加热所提供的能量来增强对流。不过在这次事件中，大气中似乎存在足够的不稳定性和水汽，使火积雨云即使在清晨也能够形成。

INSPYRE首席研究员David Peterson 表示，同一天出现多次火积雨云，会给正在扑救火灾、组织疏散的气象预报人员和消防部门增加额外的不确定性。他说，减少这类不确定性，正是研究团队来到这里开展研究的重要原因之一。

Peterson、Fromm等遥感专家通常利用卫星从远距离研究火积雨云，但让飞行员在火积雨云形成仅仅数小时后就追踪并直接采集烟雾样本，则相对少见。

这一次，GV飞机当时正在科罗拉多州地面待命。Widemouth 2火灾突然增强后，飞机立即调整航向，追踪一股随风向新墨西哥州移动的高空烟羽。8月3日，飞机在距地面约12公里（8英里）的高度采集了烟雾样本。

这个高度尤为重要，因为它通常并不会被纳入常规天气预报模型。研究人员希望通过这些直接观测，更好地了解火积雨云如何把野火产生的烟雾和气体输送到高层大气，以及这些烟雾进入平流层后可能对大气化学、臭氧层和全球气候系统产生怎样的影响。

在那次任务中，一名随飞机执行任务的科学家拍摄了上方这张照片，记录下Widemouth 2山火上空正在翻腾升起的火积云。

虽然火积云不像火积雨云（pyroCb）那样高耸、强烈，但它们是火积雨云形成过程中的前兆云团，并具有许多相似特征。照片中，山火释放的巨大热量驱动强烈的上升气流，形成高耸的云体。云顶出现一个个蓬松的穿顶云顶，向上突破并伸入对流层上部，而较低高度的烟雾则在云层下方随风飘移。

卫星非常擅长通过测量烟羽上方云顶的温度来识别火积雨云。利用这种方法，研究人员估计，全球野火每年大约会产生70次火积雨云事件。其中许多发生在加拿大和俄罗斯的茂密森林地区，但美国和澳大利亚的草原、稀树草原等区域也会出现大量火积雨云。

截至2026年目前为止，Fromm及其同事已经在美国本土识别出至少13次火积雨云事件。自21世纪初科学文献首次出现对火积雨云的记录以来，科学家已经统计到700多次相关事件。如今他们认为，野火可能贡献了平流层下部多达25%的黑碳和有机气溶胶。

火积雨云出现得如此频繁，以至于在整个野火季节中，它们注入大气的颗粒物总质量，可能与大型火山喷发所释放的颗粒物相当。

然而，这些神秘云团仍然存在许多未解之谜。