Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Ny tidslinje for dødbringende californiske ildbrande i Californien kunne vejlede livreddende forskning og handling

NIST -forsker og brandbeskyttelsesingeniør Alexander Maranghides betragter et landskab, der er ødelagt af lejrbranden under en implementering af feltdata. Kredit:NIST

En rask novembermorgen i 2018, en brand udløste i et fjernt stykke canyon i Butte County, Californien, en region beliggende mod de vestlige skråninger i Sierra Nevada bjergene. Drevet af et hav af tinder skabt af tørke, og drevet af kraftige vindstød, flammerne voksede og rejste hurtigt. På mindre end 24 timer, ilden havde fejet gennem byen Paradise og andre samfund, efterlader en forkullet ruin i kølvandet.

Lejrbranden var den dyreste katastrofe i verden i 2018, og have forårsaget 85 dødsfald og ødelagt mere end 18, 000 bygninger, det blev både den dødeligste og mest ødelæggende løbeild i Californiens historie, to rekorder, som ilden stadig holder i dag.

Hvad gjorde Camp Fire så ødelæggende? Og hvad kan vi lære for at forhindre endnu en katastrofe i denne skala? Forskere ved National Institute of Standards and Technology (NIST) er begyndt at besvare disse spørgsmål ved at undersøge forholdene op til branden og omhyggeligt rekonstruere rækkefølgen af ​​begivenheder, der beskriver de første 24 timer af dens forløb. En ny rapport, der indeholder tidslinjen, identificerer områder, hvor der er behov for mere forskning for at forbedre livssikkerheden og reducere strukturelle tab. Det giver også et detaljeret kig på, hvordan en stor og dødbringende brand udvikler sig - oplysninger, der vil blive mere og mere værdifulde, efterhånden som brandsæsoner fortsætter med at intensivere.

"De oplysninger, vi indsamlede på tidslinjen, er ekstremt kraftfulde i sig selv, ikke kun for Paradis, men for andre lignende samfund, for at hjælpe dem med at forstå, hvad de kan støde på og bedre forberede sig, uanset om det er på et fællesskab eller på første responder -niveau, "sagde NIST brandbeskyttelsesingeniør Alexander Maranghides, der ledede genopbygningen af ​​tidslinjen.

For at sammensætte puslespillet om lejrbålet, holdet gennemførte diskussioner med 157 første respondenter, lokale embedsmænd og hjælpepersonale, der var til stede under branden. Teamet dokumenterede observationer af brand eller røg og bestræbelser på at bekæmpe ilden eller evakuere, samt indsigt i samfundets beredskab og vejrforhold.

Forskerne søgte at sikkerhedskopiere observationer foretaget under branden med yderligere datakilder, før de tilføjede nye puslespil til tidslinjen. Ved hjælp af California Department of Forestry and Fire Protection (CAL FIRE), Paradise Police Department og andre, teamet fik adgang til og gennemgik store datasæt, herunder radiologs, 911 opkald, instrumentbræt og kropskamera optagelser, og drone- og satellitbilleder. De kiggede også på billeder i sociale og nyhedsmedier for at bekræfte observationer af diskussionsdeltagere.

Ved afslutningen af ​​den omhyggelige proces, rapportens forfattere inkorporerede mere end 2, 200 observationer ind i tidslinjen, som er opdelt i 15 separate segmenter for at fange samtidige begivenheder i forskellige dele af Butte County.

Teamets undersøgelse afslørede flere forhold i hele Butte County, der, taget sammen, skabt gunstige betingelser for et inferno. Den dag, branden opstod, vindstød var kraftige, blæser op til omkring 48 kilometer i timen, og blev næsten udelukkende peget mod sydvest, mod Paradis og de mindre samfund i Magalia og Concow. De 200 dage med tørke forud for branden havde også forvandlet meget af regionens frodige terræn til brændbar jord.

Og måske modsat, Maranghides sagde, den relativt store afstand mellem ildens oprindelse og kanten af ​​Paradis (ca. 11 kilometer, eller 7 miles) bidrog til den massive, 3,2 kilometer lang brandfront, der styrtede ind i byen.

"Hvis en brand starter langt væk, opad, så har den tid til at udvikle og udvide. Da den rammer samfundet, er den så stor og så kraftig, at den kan udslette alt, "Sagde Maranghides." Men hvis det tændes tættere på, ilden kan være så meget mindre. Det tager en meget mindre bid ud af samfundet, og folk kan have en kampchance. "

Rapporten viser, at byens embedsmænd i Butte County gik langt for at forberede brande, have ryddet vegetativt brændstof nær kritisk infrastruktur og styrket nødkommunikation i ugerne og månederne før. Imidlertid, tæt vegetation havde stadig ophobet sig i hele paradiset - en faktor forstærket af de næsten 100 år, byen var gået uden at have oplevet en ildbrand.

Forskerne lærte, at selvom Paradise stillede ressourcer til rådighed for beboere til at fjerne træer, mange tog ikke byen op på sit tilbud. En deltager i genopbygningen bemærkede, at beboerne ofte var tiltrukket af livsstilen "at bo i skoven", som byen leverede.

Med et spektrum af ugunstige forhold i spil, en gnist i ørkenen blev hurtigt et rasende inferno.

Ildens belejring på Paradise, som i sidste ende ødelagde 85% af byens bygninger, begyndte, før frontlinjen nåede bygrænserne. Byger af brændende affald blev ført af vinden foran hovedbranden ind til byen, hvor gløderne antændte bygninger og vegetation, rummer byen med snesevis af mindre brande, der spiste dyrebare brandslukningsressourcer.

Driften af ​​lejrbrandens strukturødelæggende opstand var brande, der spredte sig inden for og mellem jordstykker, eller pakker, frem for fra ildstedet. Kilder som brændende skure, planter, køretøjer og nabohuse fik mange bygninger til at tage ild, enten ved direkte kontakt med flammer eller gløder genereret i pakker.

Paradisets forsvar faldt hurtigt, når brandfronten nåede byen. Hændelseskommandanten, der ledte beredskabet, genkendte brandens hastighed og intensitet og beordrede sit personale til at opgive al brandslukningsindsats kun 45 minutter efter, at branden ankom. "Redde liv, holde evakueringen i gang, "sagde hændelseskommandanten over radioen.

Selvom fokus i nødberedskabet indsnævredes til at redde liv, evakueringsindsatsen blev kvalt af overbrændinger-livstruende begivenheder, hvor beboere eller førstehjælpere bliver overrendt af flammer, afskære dem fra flugtveje. På tværs af Paradise og Concow var der mindst 19 nedbrydninger, hvoraf nogle involverede nedfaldne elledninger eller flammende vegetation, der spærrede veje, forårsager gridlock og sætter liv i fare.

I fortiden, registrerede nedbrydninger var sparsomme, med rapporter, der tilskriver få eller ingen til de fleste brande. Næppe nogen er blevet undersøgt lige så stærkt som lejrbranden, imidlertid, hvilket delvist kunne forklare begivenhedens høje antal dokumenterede burnovers. En anden kritisk bidragyder var sandsynligvis Paradisets stærkt skovklædte natur, Sagde Maranghides.

Overfladen af ​​overbrændinger under lejrbranden er muligvis ikke en isoleret begivenhed, men en del af en større trend, især for lokalsamfund, hvor vegetative brændstoffer er opbygget gennem mange år.

"Den betydelige aktivitet, vi har oplevet i de sidste par år, kan indikere, at nedbrydninger bliver hyppigere, end de var før, "sagde CAL FIRE -chef Steven Hawks, medforfatter til rapporten. "Min mening er, at fordi brande brænder så hurtigt nu, der er større potentiale for, at folk bliver fanget. "

Med denne rapport, NIST har belyst de mange aspekter af lejrbrandens flerrangsangreb. Forskning i disse trusler kan udfylde huller i kritisk viden, baner vejen for videnskabsbaserede koder, standarder og praksis, der kan hjælpe lokalsamfund med at overvinde brande.

Hvad der er presserende nødvendigt, forfatterne skriver, er metoder til at fange sværhedsgraden af ​​burnovers og en bedre forståelse af, hvordan de opstår i første omgang. Undersøgelser på dette område kan gøre plads til retningslinjer for at reducere deres sandsynlighed og beskytte evakueringsruter.

Hvad angår bygninger, der er allerede to kendte muligheder for at øge deres chancer for at overleve et naturbrand. Den første er at sikre brændbare genstande i en pakke (planter, skure, osv.) ikke er for tæt på en struktur, og det andet er at øge brandmodstanden i en strukturs materialer. Men det er svært at finde en omkostningseffektiv balance mellem de to med de begrænsede oplysninger om, hvordan forskellige brændstofkilder truer bygninger.

"Vi er nødt til at forbedre vores forståelse på pakkeniveau, fordi det er eksponeringer på pakkeniveau, der driver bygningens overlevelsesevne, "Sagde Maranghides." Du kan ikke bare se på bygningen i mangel af hvad der er omkring den. "

Når først forskere kan sætte tal til opførsel af gløder og brændbare stoffer i pakker, det kan blive mere klart, hvad en bestemt bygning har brug for med hensyn til afstand og hærdning for at holde til en løbeild.

Byens embedsmænd kunne også bruge rapportens tidslinje til nødplanlægning. Ved at have en detaljeret beskrivelse af begivenheder som f.eks. Burnovers foran sig, medlemmer af byråd eller offentlige arbejderafdelinger i regioner, der er udsat for brande, kan evaluere deres egne nødplaner og potentielt identificere sårbarheder.

Der er i øjeblikket ingen standardmetode til sammenligning af samfundets farer ved brand. Så, selvom forskerne kunne tegne individuelle ligheder mellem Paradise og andre samfund i det nordlige Californien, de var usikre på, hvordan byen sammenlignede som helhed. Teamet havde til formål at bygge bro over dette hul ved at udvikle en ramme i form af et dokument, der opfordrer byens embedsmænd til at registrere specifikke oplysninger om brændstoffer, befolkning, nødmeddelelser og andre aspekter af samfundet.

Hvis den bliver vedtaget og ansat i hele landet i Californien og i andre områder, der er udsat for brande, rammen, som fremgår af rapporten, kunne afsløre områder, der er mest udsatte og værdige til opmærksomhed og ressourcer, Sagde Maranghides.

I hænderne på de første respondenter, den nye rapport kan blive værdifuldt uddannelsesmateriale. Ved hjælp af data om, hvor hurtigt og intens ilden voksede, befalingsmænd kunne bygge bordpladeøvelser for at øve indsættelse af brandslukningsressourcer for at imødegå spredningen og redde liv.

En begivenhed på omfanget af lejrbranden gør det klart, at der er behov for handling på alle niveauer for at beskytte samfund mod naturbrande, Sagde Hawks. Og det behov er måske mere presserende nu end nogensinde.

"Fremadrettet, der er ingen grund til at tro, at brandaktivitet og sværhedsgrad snart vil falde, "Hawks sagde." Vi kommer aldrig til at slippe af med brande, naturlig eller menneskeskabt. Men vi kan lære at leve med og arbejde sammen om at afbøde dem. "

Den fulde rapport er nu tilgængelig, sammen med flere kort, der skildrer brandspredningen. Tidslinjen for brandprogression vil danne grundlag for efterfølgende rapporter om evakuering og nødberedskab under lejrbranden, som NIST -teamet planlægger at offentliggøre i de kommende måneder.


Varme artikler