Исследователи моделируют распространение лесных пожаров через населенные пункты
Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли создали новую модель, которая симулирует распространение лесных пожаров через сообщества в зоне дикой природы и городской застройки (wildland-urban interface, WUI). Модель, описанная в журнале Proceedings of the Combustion Institute, позволяет оценить риск и протестировать стратегии повышения устойчивости населенных пунктов.
Эта первая в своем роде 2D-модель полностью интегрирует процессы распространения огня как в дикой природе, так и в городской среде. Она учитывает три основных пути распространения пожара на здания: прямой контакт с пламенем, тепловое излучение и перенос горящих частиц (огненных «брендов»). Модель объединяет данные о свойствах конструкций (материалы, растительность вокруг) и интенсивности приближающегося огня, что позволяет оценить потенциальные разрушения. Для симуляции она была интегрирована с существующим инструментом ELMFIRE, используемым для моделирования пожаров в дикой природе.
Проверка модели на реконструкции двух разрушительных исторических пожаров — Tubbs Fire (октябрь 2017, Северная Калифорния) и Thomas Fire (декабрь 2017, Южная Калифорния) — показала её высокую точность. Прогнозы модели совпали с данными наблюдений на более чем 85% для периметров пожара и примерно на 70% для повреждённых домов. Анализ подтвердил, что свыше 30% домов загорелись именно от переносимых ветром горящих частиц.
«С помощью этой модели мы не просто реконструируем пожар; мы больше узнаём о процессе, в ходе которого огонь уничтожил эти сообщества», — отметил руководитель исследования профессор Майкл Голлнер. Модель также показала, что пожар распространяется в населённом пункте медленнее, чем в лесу, но остаётся чрезвычайно разрушительным, причём его поведение и характер горения зданий — иные.
Инструмент с открытым исходным кодом уже доступен онлайн. Исследователи планируют расширить базу данных для всей Калифорнии, чтобы любое сообщество могло использовать модель для оценки рисков, и упростить её интерфейс для практикующих инженеров и планировщиков.