Brandforskere skaber bedre, hurtigere modeller til at forudsige, hvordan skovbrande brænder

Som brande i hele Utah har vist i løbet af de sidste par uger, brandsæsonen slutter ikke snart. I betragtning af forårsregnen, der fremmede så meget vækst til potentielt brandbrændstof, det kan ende med at blive et rekordår.

Selvom det er umuligt at forudsige, hvor den næste naturbrand vil starte, ny Department of Defense-sponsoreret forskning fra BYU's Fire Research Lab kommer ind i de mikroskopiske detaljer om, hvordan brande starter for at give mere indsigt i, hvordan skovbrande brænder gennem vildmarksbrændstoffer.

"Vi arbejder i lille skala og forhåbentlig giver det os lidt indsigt i, hvad der sker i stor skala, " sagde brandekspert Thomas H. Fletcher, BYU professor i kemiteknik. "Vi forsøger at tage noget af uforudsigeligheden ud af ilden ved at lave eksperimenter i velkontrollerede miljøer."

For deres eksperimenter, Fletcher og medforfattere indlæste blade af 14 buskearter (inklusive inkberry, voks myrte, Fetterbush, Dwarf Palmetto og Sparkleberry) ind i diglen i en termogravimetrisk analysator og skruede langsomt varmen op til 800 grader Celsius. Mens de så bladene brænde, de kategoriserede den hastighed, hvormed anlægget brød sammen, og de kemikalier, der blev produceret af varmen. De sammenlignede også virkningen af ​​to varmekilder:konvektiv (tænk på vinddrevne brande) og stråling (fra brændende plantepartikler eller flammer).

Forskningen viste, at kemien i buske gør en stor forskel i, hvor hurtigt de nedbrydes, før de brænder. Det er vigtigt at vide, fordi den type plante, der findes på en bjergskråning, kan hjælpe med at forudsige, hvordan en ild vil brænde, og hvor hurtigt den kan springe til en anden planteart.

"Meget detaljerede modeller, der allerede eksisterer, tager op til to uger at køre på meget store computere, og på det tidspunkt, ilden har flyttet sig, og den er ikke på samme sted længere, " sagde Fletcher. "Vi sigter mod at give svar på, hvordan en brand kan sprede sig i de næste 20 minutter eller en halv time i stedet for de næste to uger."

Undersøgelserne er rettet mod at forbedre prædiktive modeller for både foreskrevne forbrændinger og for uplanlagte naturbrande. Da skovbrande koster skovvæsenet og statslige myndigheder milliarder af dollars at kontrollere årligt, enhver forskning, der kan hjælpe med at gøre brandstyringen mere effektiv, har høj prioritet.

Eksempel:Pole Creek-branden, der brændte 102, 000 acres i det sydlige Utah County sidste år startede med et lynnedslag, der blev efterladt til at brænde ud naturligt. Desværre, hed, tørre vinde skubbede det til en stor trussel mod Spanish Fork, Elk Ridge og Mapleton. Ilden, som senere fusionerede med en anden naturbrand - Bald Mountain Fire - endte med at koste mere end 6 millioner dollars at begrænse.

"Med alt, hvad vi har gjort for at undersøge dem, brande er stadig ude af kontrol, " sagde Fletcher. "Vores model kan ikke forhindre en brand, men det kan hjælpe med beslutninger om, hvordan man skal håndtere brande, så når en brand starter, det blæser ikke op til et stort, ukontrollabel brand."

Detaljer om eksperimenterne fremgår af to separate undersøgelser i Journal of Analytical and Applied Pyrolysis .