Исследователи открывают, как лесные пожары создают собственную погоду

Ученые, работающие вблизи линии лесных пожаров, получают новое понимание структуры дымовых шлейфов. Результаты предоставляют информацию в реальном времени, такую как вертикальные профили ветра, для пожарных, борющихся с огнем.

Благодаря этому исследованию, финансируемому Национальным научным фондом США (NSF), метеоролог Крейг Клементс из Университета штата Калифорния в Сан-Хосе (SJSU) и исследователь Нил Ларью обнаружили, что лесные пожары могут создавать собственную погоду, что приводит к экстремальному поведению огня.

В статье, недавно опубликованной в Journal of Applied Meteorology and Climatology, ученые сообщают о результатах наблюдений внутри дымовых шлейфов, информацию о которых ранее получали только с помощью компьютерного моделирования.

Это исследование дает редкие наблюдения за поведением дымовых шлейфов лесных пожаров. Улучшенное понимание этих шлейфов важно для определения, останется ли дым у земли, влияя на качество воздуха и видимость, или поднимется в атмосферу, потенциально воздействуя на облака и количество солнечного света, достигающего поверхности.

Исследователи установили доплеровские лидары (LiDAR, метод дистанционного зондирования, использующий свет в виде импульсного лазера для измерения расстояний) на пикап, который размещали вблизи пожаров. Команда преодолела логистические и безопасностные ограничения, получив аккредитацию пожарных, что дало им доступ к активным пожарам, и используя мобильную систему на грузовике для быстрого развертывания.

Помимо исследований на активных пожарах на западе США, ученые проводили контролируемые полевые эксперименты, поджигая огонь и отслеживая его быстрое распространение с помощью массива атмосферных приборов. Эти исследования показали, как пожары создают собственные погодные системы, которые, в свою очередь, подпитывают экстремальное поведение огня.

В статье представлены наблюдения за пожаром Эль-Портал в июле 2014 года в национальном парке Йосемити, Калифорния. Результаты выявили мощные восходящие потоки, генерируемые огнем, и сильно турбулентные вихри, формирующиеся по краям дымового шлейфа. Данные также показали, что модифицированные пожаром ветры распространялись более чем на 1,6 км (милю) от самого пожара.

Эти выводы подтверждают давние, но ранее не проверенные прогнозы о подъеме шлейфов от пожаров и предлагают новое понимание процессов, контролирующих высоту и дальность распространения дыма. Помимо пожара Эль-Портал, команда изучила еще 22 крупных пожара на западе США.

«Мы наблюдаем большое количество пожаров, многие из которых экстремальны по интенсивности. Более интенсивные пожары вызывают более глубокие шлейфы, которые могут способствовать распространению огня, поднимая угли и вызывать точечные возгорания. Эта ситуация опасна как для пожарных, так и для сообществ на пути огня. Нам нужны более сложные модели для лучшего прогнозирования поведения пожаров, особенно в условиях меняющегося климата», — отмечает Крейг Клементс.