Glødeforskning:Mindre grene pakker hurtigst, største brandspredende slag

Mens Vesten opgør skaderne fra naturbrandsæsonen 2017, forskere ved Oregon State University forsøger at lære mere om, hvordan gløder dannes, og om det brand-startende potentiale, de har.

Foreløbige resultater indikerer, at diameteren af ​​de grene, der brænder, er den største enkeltfaktor, bag hvilke der vil danne gløder hurtigst, og hvor meget energi de vil pakke.

"Øget befolkning i grænsefladen mellem vilde land og byer betyder øget risiko for liv og ejendom fra vildmarksbrande, " sagde Tyler Hudson, en kandidatstuderende på Ingeniørhøjskolen. "Pletbrande, der er startet af gløder, der er ophøjet foran hovedbrandfronten, er svære at forudsige og kan springe forsvarligt rum omkring strukturer."

Forskning viser, at grene med mindre diameter er bedre til at producere gløder, også kendt som ildsjæle.

"Gløder er skovbrandes mest udfordrende måde at forårsage spredning på, " sagde David Blunck, adjunkt i maskinteknik. "Ved at forstå, hvordan gløder dannes og bevæger sig gennem luften, Forskere kan mere præcist forudsige, hvordan ilden vil sprede sig. Vi har en flerskala tilgang, der involverer afbrænding af prøver i et laboratoriemiljø, større forbrændinger - afbrænding af 10 fod høje træer - og derefter samarbejde med U.S. Forest Service for at deltage i foreskrevne forbrændinger."

I sit laboratorium, Bluncks forskningsgruppe kontrollerer flere parametre, som kan påvirke generationshastigheder:brandintensitet, sidevinds hastighed, træarter, prøvens diameter, brændstoftilstand (naturlig vs. forarbejdet), og brændstoffets fugtindhold.

"Brandintensiteten havde ringe effekt på den tid, der var nødvendig for gløddannelse, " sagde Hudson. "Og naturlige prøver og dyvler med lignende diametre kan have helt forskellige glødgenereringstider."

Ved at bruge prøver af douglasgran, vestlig enebær, ponderosa fyr og hvid eg med diametre på 2 og 6 millimeter, forskerne fastslog, at 2-millimeter prøver genererede gløder omkring fem gange så hurtigt som 6-millimeter prøver.

Denne tendens kan forklares ved observationen af, at bøjningsspændingen er proportional med 1 divideret med terningen af ​​diameteren - således, jo større diameter, den mindre mængde bøjningsspænding og en mindre sandsynlighed for brud, og gløddannelse. I øvrigt, mindre diametre har mindre brændstof, der skal forbrændes.

I marken, forskere kan spore gløders energi "fra de forlader træet, til de når til deres destination, " sagde Hudson, ved hjælp af teknikker lige fra infrarød videografi til måling af svidningsmærker på firkanter af brandsikkert stof placeret på jorden i varierende afstand fra ilden.

Blunck, Hudson og medstuderende i maskinteknik Mick Carter præsenterede deres foreløbige resultater i april ved den 10. udgave af det toårige amerikanske National Combustion Meeting i College Park, Maryland.

I august, Blunck var blandt en gruppe af samarbejdspartnere, der modtog en $500, 000-bevilling fra National Institute of Standards and Technology "til udvikling af en computermodel, der vil definere mønstre for distribution af brand under vildland-bygrænsefladebrande og deres sandsynlighed for at antænde nærliggende strukturer."

Denne sidste brandsæson i Oregon, cirka 2, 000 brande tilsammen brændte mere end en halv million acres - det er omkring 1, 000 kvadrat miles, et område på størrelse med Rhode Island.

En af de mest ødelæggende af disse flammer var Eagle Creek-branden i Columbia River Gorge, som brændte næsten 50, 000 acres og truede den historiske Multnomah Falls Lodge - og gav en skræmmende illustration af, hvad gløder kan gøre.

"Ilden sprang over floden og begyndte at brænde i Washington på grund af gløder, " sagde Blunck. "Vi vurderer, at ilden sprang 2 miles over floden."