Skovbrande kan danne uhyrlige Pyrocumulonimbus -skyer

Der er få ting mere ildevarslende end et truende tordenvejr. Tilføj en løbeild til blandingen, og resultatet kan være en tårnhøje storm af tyk røg, ulmende gløder og overophedet luft.

Branddrevne tordenvejr er naturligt forekommende vejrsystemer, der undertiden spinder op som følge af røg og varme, der bølger fra intense brande. Disse ekstreme storme, kaldet pyrocumulonimbus (pyroCb), forekommer sjældent, men når de gør det, de kan føre til tragiske resultater.

Skabelsen af ​​en brandstorm

Skovbrande afgiver intens varme, tvinger store mængder røg og varm luft til at stige. Når blandingen bevæger sig højere ind i troposfæren - det laveste lag i Jordens atmosfære - afkøles og udvides det, når lufttrykket falder. Fugt i luften kondenserer hurtigt, danner store hævede skyer kaldet pyrocumulus skyer.

Når forholdene i atmosfæren er lige rigtige - herunder en varm, tørt luftlag nær jorden og en køligere, vådere lag over det - atmosfæren kan blive konvektivt ustabil. Stadig mere turbulent luft sætter vanddråber og iskrystaller i pyrocumulus -skyer på et kollisionskurs, opbygge en elektrisk ladning og gøre systemet til et tårnhøje tordenhoved.

De skyhøje pyroCbs, der sjældent producerer regn på jorden, selvom de er tordenvejr, kan endda stige ud af troposfæren og strække sig ind i stratosfæren 10 miles/kilometer over overfladen.

Så mørk som natten

Ikke overraskende, pyroCbs kan være utrolig farlig. Den 7. februar kl. 2009, den mest ødelæggende branddag i Australiens historie affødte mindst tre pyroCbs, der bar gløder 30 kilometer fra deres kilde og udløste lyn, der antændte yderligere brande 100 kilometer væk. Kendt som den sorte lørdag bushfires, disse brande brændte samlet 1, 737 kvadratkilometer (4, 500 kvadratkilometer) og krævede 173 liv.

En pyroCb, der dannedes under Carr -branden nær Redding, Californien i 2018 havde så stærk vind, at det skabte en tornado-styrke ildvirvel, og en pyroCb i Canberra, Australien, i 2003 var så ekstrem, at den frigjorde en strøm af sort hagl og gjorde himlen i dagtimerne mørke som natten.

Heldigvis, disse begivenheder er stadig relativt sjældne, selvom 2019 forskning fra Australien tyder på, at klimaændringer kan få forholdene til at blive mere gunstige for dannelsen af ​​pyroCbs i fremtiden.

Nick Nauslar, der forudsiger brandvejr for National Oceanic and Atmospheric Administration's National Weather Service, sagde, at omkring 25 til 50 pyroCb -begivenheder forekommer rundt om i verden hvert år. Han sagde, at det stadig er en udfordring for forskere at forudsige, hvornår stormene vil forekomme.

"De er stadig virkelig svære at forudsige, "Sagde Nauslar. Selvom forskere kan kontrollere vejrforholdene før en brand, de kan ikke præcist beskrive, hvordan et løbeild vil påvirke den lavere atmosfære og ændre vejrforholdene. Indsatsen for at studere pyroCbs "er stadig så ung, og der er stadig så meget at lære, "Sagde Nauslar.

Røg højt over

En vigtig signatur af pyroCbs er deres indvirkning på stratosfæren. Men indtil for nylig, videnskabsmænd troede ikke, at brande kunne injicere sod, aerosoler og organiske forbindelser højt i atmosfæren.

"Tanken om, at en ildstorm kunne virke som en vulkan og injicere materiale i stratosfæren, var fuldstændig ukendt, "sagde Mike Fromm, en meteorolog ved U.S. Naval Research Laboratory i Washington, DC Fromm har studeret pyroCbs siden slutningen af ​​1990'erne ved hjælp af satellitinstrumenter.

Røgpartikler fra pyroCbs kan forblive i atmosfæren i dage til uger og, i ekstreme tilfælde, måneder. Røg fra en massiv pyroCb i Canada i 2017 forblev suspenderet i den øvre stratosfære i otte måneder, ifølge en nylig undersøgelse i tidsskriftet Science, hvor forskere betragtede de forhøjede pyroCb -partikler som en proxy for at undersøge de potentielle klimatiske og atmosfæriske virkninger af røgdyner fra atomeksplosioner.

PyroCbs vil ikke snart forårsage en atomvinter, men Fromm fortalte Science News, at et åbent spørgsmål om pyroCb -fjer er, om de kan skade ozon i stratosfæren. "Vi forsøger stadig at forstå og kvantificere og beregne [om] der er, faktisk, en klimapåvirkning af disse fjer, "Fromm fortalte Eos.

Denne historie dukkede oprindeligt op Eos.org og genudgives her som en del af Covering Climate Now, et globalt journalistisk samarbejde for at styrke dækningen af ​​klimahistorien.

Pyrocumulus -skyer kan også dannes efter massive vulkanudbrud. Under Kīlaueas hidtil usete udbrud i 2018, pyrocumulonimbus -skyer - komplet med lynnedslag - dannet over revne 8 i Leilani Estates på Hawai'i Island.