Skove med forskellige træstørrelser og små lysninger hindrer vækst i vildmarken

En ny 3D-analyse viser, at brande i vildmarken blusser op i skove befolket af træer af lignende størrelse eller ternet af store lysninger og bremser, hvor træer er mere varierede. Forskningen kan hjælpe brandledere med bedre at forstå brandens fysik og dynamik til at forbedre brandadfærdsprognoser.

"Vi vidste, at brændstofarrangement påvirkede ilden, men vi vidste ikke, hvordan "sagde Adam Atchley, hovedforfatter på en Los Alamos National Laboratory-ledet undersøgelse offentliggjort i dag i International Journal of Wildland Fire . "Traditionelle modeller, der repræsenterer forenklede brændstofstrukturer, kan ikke redegøre for kompleks vind og varieret brandrespons til faktiske skovforhold. Vores undersøgelse indarbejdede en varieret, 3D-skov- og vindadfærd. Tilføjelse af forskellige træstørrelser og former bremsede ilden ganske meget, ligesom tilføjelsen af ​​små huller mellem træerne. Ved at undersøge fysikken i brand-brændstof adfærd, vi er i stand til fundamentalt at se, hvordan skovstrukturen påvirker adfærd. "

Undersøgelsen forbinder for første gang generaliserede skovegenskaber, der let kan observeres ved fjernmåling og modelleres af maskinlæring for at give indsigt i brandadfærd, selv i store skovområder.

At forstå, hvordan ild i vildmark opfører sig, er nødvendig for at dæmme op for dens spredning, og også at planlægge sikkert, effektive foreskrevne forbrændinger. Imidlertid, data er begrænset, og de fleste undersøgelser er for forenklede til præcist at forudsige brandadfærd. For at forudsige, hvordan ild vil bevæge sig gennem en skov, det er nødvendigt først at tegne et præcist billede af en typisk skovs mangfoldighed med varierende tæthed, former, og størrelser af træer. Men det er beregningsmæssigt dyrt, så de fleste undersøgelser retter sig mod homogene skove, der sjældent forekommer i naturen.

Ved hjælp af sin prisvindende model, FIRETEC, på højtydende computere i Los Alamos, holdet kørte 101 simuleringer med U.S. Forest Service -data for fyrreskove i Arizona for realistisk at repræsentere skovenes variation. Simuleringerne koblede ild og atmosfæriske faktorer-såsom vind, der bevæger sig gennem træer-i fine skalaer for at give et 3D-billede af, hvordan ild, vind, og vegetation interagerer.

For at forstå, hvordan skovstrukturen påvirker brandadfærd, Atchley og kolleger gentog simuleringer med mindre ændringer i skovstrukturen, som de lavede ved at flytte træer og randomisere træformer. Små ændringer havde en monumental indvirkning på brandadfærd. Imidlertid, trods meget varierende brandadfærd, observerbare skovkarakteristika, f.eks. trædiversitet og størrelsen på et træstativ eller en lysning, også væsentligt kontrollere, hvordan ilden spredes.

Resultaterne viser, at den mere detaljerede og varierede simulerede skov reducerer den fremadrettede spredning af brandspredning på grund af en kombination af brændstofdiskontinuiteter og øger finskala turbulente vindkonstruktioner. På den anden side, store lysninger kan øge brandspredningen.