Forskere opdager, hvordan skovbrande skaber deres eget vejr

Forskere, der arbejder tæt på rækken af ​​naturbrande, opnår en ny forståelse af brandenes røgfaner. Resultaterne giver information i realtid, såsom lodrette vindprofiler, til brandmænd, der kæmper med flammer.

Gennem denne National Science Foundation (NSF)-finansierede forskning, Craig Clements, en meteorolog ved San José State University (SJSU), og forsker Neil Lareau, også af SJSU, har opdaget, at skovbrande kan skabe deres eget vejr, fører til ekstrem brandadfærd.

I et papir for nylig offentliggjort i Journal of Applied Meteorology and Climatology, forskerne rapporterer resultater fra inde i skovbrandsfaner, oplysninger, der tidligere kun er opnået fra computersimuleringer.

"Denne undersøgelse tilbyder sjældne observationer af adfærden ved røgfluer ved brande, "siger Nick Anderson, programdirektør i NSF's afdeling for atmosfærisk og georumvidenskab, som understøttede forskningen. "Forbedret forståelse af naturbrandfaner er vigtig for at bestemme, om røg vil forblive nær jorden og påvirke luftkvaliteten og sigtbarheden, eller om det vil stige op i atmosfæren og potentielt påvirke skyer og mængden af ​​sollys, der når jorden."

SJSU-forskerne monterede Doppler LiDAR (Light Detection and Ranging, en fjernmålingsmetode, der bruger lys i form af en pulserende laser til at måle afstande) instrumenter på en pickup truck, som de placerede i nærheden af ​​skovbrande. "Indtil nu, " siger Clements, "det har været svært at prøve naturbrande med så sofistikerede instrumenter på grund af logistiske og sikkerhedsmæssige bekymringer."

Teamet overvandt det ved at opnå brandmandens legitimationsoplysninger, som gav dem adgang til aktive naturbrande, og ved at bruge en smidig, lastbilmonteret system, der hurtigt kunne implementeres. "Vores arbejde er at give ny information om brand-atmosfære-interaktioner og hvordan skovbrande spredes, " siger Clements.

Ud over at udføre forskning i aktive naturbrande i det vestlige USA, forskerne udførte kontrollerede felteksperimenter, sætte ild og overvåge deres hurtige spredning gennem en række atmosfæriske instrumenter.

Disse undersøgelser gav forskerne information om, hvordan skovbrande skaber deres egne vejrsystemer. Disse vejrsystemer, på tur, brænder ekstrem brandadfærd.

I deres journalpapir, forskerne præsenterer observationer fra El Portal-branden i juli, 2014, i Yosemite National Park, Californien.

Resultaterne viste kraftige, brandgenererede opstrømninger, siger Clements, og stærkt turbulente hvirvler, der dannede sig langs ildfanens kanter. Dataene viste også, at brandmodificerede vinde strakte sig mere end en kilometer fra selve branden.

Resultaterne bekræfter lang tid, men tidligere uvalideret, forudsigelser for, hvordan faner stiger fra brande, og tilbyde ny indsigt i de processer, der styrer, hvor højt og hvor langt brandrøg vil sprede sig.

Ud over El Portal-branden, holdet har studeret 22 andre store naturbrande i det vestlige USA.

"Vi ser et stort antal brande, " siger Clements. "Mange er ekstreme med hensyn til intensitet. Højere intensitet brande forårsager dybere faner, som kan hjælpe med at sprede brande ved at løfte gløder og forårsage pletbrande.

"Den situation er farlig for både brandmænd og lokalsamfund, der er på vej til brande - som dem i British Columbia og Californien denne sommer. Vi har brug for mere sofistikerede modeller til bedre at forudsige brandadfærd, især i et forandret klima. "