Ser inde i super tåge

Mens foreskrevne brande er almindelige redskaber i forvaltning af vildmark, en kombination af røg og tåge, kendt som superfog, i nogle tilfælde har krydset større veje, hvilket fører til flere bilbunker og dødsfald i sigtbarhed på mindre end 3 meter.

Ny forskning ledet af University of California, Riverside, og sponsoreret af USDI/USDA Joint Fire Sciences Program, har for første gang produceret supertåge i et laboratorium. Med en bedre forståelse af, hvordan superfog dannes, skovbrugere kan muligvis tilføje yderligere kriterier i planlægningen af ​​fremtidige foreskrevne forbrændinger.

Teamet identificerede også fordelingen og koncentrationen af ​​røgpartikler, omgivende flydende vandindhold, omgivelsestemperatur, omgivende relativ luftfugtighed, brændstoffugtighedsindhold og vindhastighed, der fører til superdugdannelse. Forfatterne advarer, imidlertid, at videnskaben om at forudsige, hvornår nogle af disse betingelser vil blive opfyldt, stadig er i sin vorden.

Tåge dannes, når vandmolekyler kondenserer omkring mikroskopiske faste partikler suspenderet i luften, lidt som dug, der dannes omkring et græsstrå. Partikler kommer fra mange kilder, herunder støv, køretøjsemissioner, og røg. For at vand kan kondensere, den omgivende lufttemperatur skal være kølig nok til at blive mættet med vanddamp indført ved processer som vind, fordampning, eller plante respiration. Når næsten mættet luft blandes med røg og fugt frigivet ved ulmende organiske materialer, en tæt, lavtliggende supertåge kan dannes.

Fordi super tåge er ualmindeligt og svært at studere naturligt, forskerne designede et laboratorieopsætning for at undersøge forhold, der skaber det. De brændte vildtbrændstoffer, såsom fyrrenåle, i aircondition, skræddersyet brandvindtunnel under varierende miljøforhold og brændstoffugtighedsindhold.

Teamet fandt ud af, at når vandindholdet er lavt, partikelstørrelse skal være lille nok til at skabe dråber, der ikke er større end en mikron, lille nok til at passe 50 dråber i diameteren af ​​menneskehår, at reducere synligheden til superfog -niveauer. Hvis dråberne bliver meget større end det, de absorberer ikke så meget lys og kræver mere vand. Dråbekoncentrationer skal være omkring 100, 000 pr. Kubikcentimeter, eller omkring 100, 000 dråber pakket i et volumen mindre end to M &Ms. Brændende vegetation overstiger normalt denne mængde.

Superfog kræver også omgivelsestemperaturer mindre end 4 grader Celsius eller 39,2 grader Fahrenheit, fugtighed over 80%, og højt brændstoffugtighedsindhold. Højt brændstoffugtighedsindhold lader mere vanddamp komme ind i røgen og producerer den tykkeste supertåge.

Når det kombineres med modellering af andre atmosfæriske forhold, der påvirker tågenes vækst og spredning, eksperimenterne replikerede betingelser, der matchede supertåge, der forårsagede flerbiler i Florida i 2008 og 2012.

Kombinationen af ​​høj luftfugtighed og højt plantefugtighedsindhold, der kræves for at lave superfog, forklarer, hvorfor det forekommer mest i sydlige stater som Florida og Louisiana frem for Californien. Imidlertid, det er stadig ikke muligt at forudsige, hvornår eller hvor det vil forekomme.

"Nu ved vi, hvad der er den korrekte blanding af forskellige ingredienser, der danner super tåge, men vi ved stadig ikke, hvordan vi kan forudsige, hvornår disse ingredienser i den rigtige blanding vil dannes på grund af kombinationen af ​​atmosfæriske, brændstof, og grundforhold, "sagde medforfatter Marko Princevac, en professor i maskinteknik i Marlan og Rosemary Bourns College of Engineering ved UC Riverside, der studerer forbrænding og adfærd ved brande. "Jeg mener, at det stadig er tidligt at påstå, at super tåge kan forudsiges med sikkerhed."

Papiret, "Laboratorium og numerisk modellering af dannelsen af ​​supertåge fra brande i vildmark, "udgives i juni 2019 -udgaven af Fire Safety Journal . Andre forfattere omfatter første forfatter Christian Bartolome, som gennemførte noget af forskningen til sin doktorafhandling ved UC Riverside; U.S. Forest Service research skovfoged David R. Weise; Shankar Mahalingam, professor i maskinteknik og dekan for teknik ved University of Alabama i Huntsville; UC Riverside -doktorander Masoud Ghasemian og Henry Vu; og UC Riverside maskintekniske professorer Akula Venkatram og Guillermo Aguilar.