Ildstorme og flammende tornadoer:Hvordan skovbrande skaber deres egne voldsomme vejrsystemer

Efterhånden som skovbrandkrisen på østkysten udspiller sig, New South Wales Premier Gladys Berejiklian og Rural Fire Service operationel officer Brett Taylor har hver advaret beboerne buskebrande kan skabe deres egne vejrsystemer.

Dette er ikke bare et taleform eller en generel advarsel om uforudsigelighed ved intense brande. Bushfires kan virkelig skabe deres egne vejrsystemer:et fænomen, der også kaldes ildstorme, pyroclouds eller, i meteorologi-tale, pyrocumulonimbus.

Forekomsten af ​​brandstormer stiger i Australien; der har været mere end 50 i perioden 2001-18. I en periode på seks uger tidligere på året, 18 bekræftede pyrocumulonimbus dannet, hovedsageligt over det viktorianske højland.

Det er ikke klart, om de nuværende skovbrande vil forårsage nogen stormstorme. Men med hyppigheden af ​​ekstreme brande sat til at stige på grund af varmere og tørre forhold, det er værd at se nærmere på, hvordan ildstorme sker, og hvilke effekter de giver.

Hvad er en brandstorm?

Udtrykket "ildstorm" er en sammentrækning af "ildtordenvejr". Enkelt sagt, de er tordenvejr, der genereres af varmen fra et skovbrand.

I skarp kontrast til typiske skovbrande, som er relativt lette at forudsige og drives af den herskende vind, ildstormer har en tendens til at dannes over usædvanligt store og intense brande.

Hvis en brand omfatter et stort nok område (kaldet "dyb flammende"), den varme lufts bevægelse opad kan få ilden til at interagere med atmosfæren over den, potentielt danner et pyrocloud. Denne består af røg og aske i røgplommen, og vanddamp i skyen ovenfor.

Hvis forholdene ikke er for alvorlige, ilden kan producere en sky kaldet en pyrocumulus, som simpelthen er en sky, der dannes over ilden. Disse er typisk godartede og påvirker ikke forholdene på jorden.

Men hvis ilden er særlig stor eller intens, eller hvis atmosfæren over den er ustabil, denne proces kan føde et pyrocumulonimbus - og det er et helt mere ondsindet dyr.

Hvilke effekter giver ildstorme?

En sky af pyrocumulonibus ligner meget et normalt tordenvejr, der dannes på en varm sommerdag. Den afgørende forskel her er, at denne opadgående bevægelse skyldes varmen fra ilden, snarere end blot varme, der stråler fra jorden.

Konventionelle tordenskyer og pyrocumulonimbus deler lignende egenskaber. Begge danner en amboltformet sky, der strækker sig højt ind i troposfæren (de nedre 10-15 km af atmosfæren) og kan endda nå ind i stratosfæren ud over.

Vejret under disse skyer kan være hårdt. Når skyen dannes, den cirkulerende luft skaber stærk vind med farlige, uregelmæssige "nedbrud" - vertikale luftblæsninger, der rammer jorden og spredes i alle retninger.

I tilfælde af en pyrocumulonimbus, disse nedbrud har den ekstra effekt at bringe tør luft ned til overfladen under ilden. De hvirvlende vinde kan også bære gløder over store afstande. Gløderangreb er blevet identificeret som hovedårsagen til tab af ejendom i skovbrande, og de uforudsigelige nedbrud gør det umuligt at bestemme hvilken retning vinden vil blæse hen over jorden. Vindretningen kan pludselig ændre sig, fanger folk på vagt.

Ildstorme producerer også tørt lyn, potentielt udløser nye brande, som derefter kan smelte sammen eller samle sig til en større flammende zone.

I sjældne tilfælde, en brandstorm kan endda forvandle sig til en "brandtornado". Dette dannes af de roterende vinde i den konvektive søjle i en pyrocumulonimbus. De er fastgjort til ildstormen og kan derfor løfte fra jorden.

Dette skete under de berygtede skovbrande i januar 2003 i Canberra, da en pyrotornado rev en sti nær Mount Arawang i forstaden Kambah.

Forståeligt nok, ildstorme er de farligste og uforudsigelige manifestationer af et skovbrand, og er umulige at undertrykke eller kontrollere. Som sådan, det er vigtigt at evakuere disse områder tidligt, at undgå at sende brandpersonale ind i ekstremt farlige områder.

Udfordringen er at identificere de udløsere, der får brande til at udvikle sig til brandstorme. Vores forskning på UNSW, i samarbejde med brandmyndigheder, har gjort betydelige fremskridt med at identificere disse faktorer. De inkluderer "erruptiv brandadfærd, "hvor i stedet for en stabil ildfrekvens spredte sig, når en brand interagerer med en hældning, rynken kan fastgøre til jorden og hurtigt accelerere op ad bakken.

En anden proces, kaldet "vortex-drevet lateral spredning, "er også blevet anerkendt som en god indikator for potentielt brandblæsning. Dette opstår, når en brand spreder sig lateralt langs en højderyg i stedet for at følge vindens retning.

Selvom der stadig er behov for yderligere forfining, denne form for viden kan i høj grad forbedre beslutningsprocesserne om, hvornår og hvor der skal indsættes brandfolk på jorden, og hvornår man skal evakuere, før situationen bliver dødelig.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.