Как лесные пожары превращаются в огненные торнадо
Сегодня для прогноза поведения лесных пожаров используются компьютерные симуляции. Однако в большинстве из них отсутствуют важные исходные данные, например, о том, как эти стихийные бедствия усиливаются при изменении погоды. Не понимая, как огонь в буквальном смысле подпитывает сам себя, коллективное человечество не может в должной мере защититься от него.
По мере усугубления климатического кризиса проблема приобретает все более серьезные масштабы. Во многих частях планеты весна становится все теплее, а лето засушливее. Леса в этих условиях подсыхают, превращаясь в мину замедленного действия. Бороться с пламенем в них намного сложнее, чем в любой другой местности, и тем более в населенном пункте. Пожар может начаться в каком-нибудь отдаленном уголке и очень быстро приобрести катастрофический масштаб. Давно понятно, что для успешного противодействия огненной стихии было бы полезно знать, где и когда следует ждать возгорания, а также то, как распространяется пламя.
В современных компьютерных симуляциях преимущественно учитываются тип местности и количество топлива, на которое может рассчитывать пожар. Но этого просто недостаточно. Чтобы сделать расчеты более точными, нужно установить, какие ещё факторы влияют на распространение огня. Одним из них, естественно, является погода и, если конкретнее, ветер. Сильные его порывы могут потушить небольшие возгорания, но только усиливают крупные пожары. Огонь в подавляющем большинстве случаев движется туда, куда дует поток воздуха. Тот может гнать пламя в одном направлении, удерживать его на месте и даже разделять на два отдельных пожара.
Ветер, конечно же, тоже учитывается в компьютерных симуляциях, но речь здесь идет об атмосферных фронтах и штормовых системах. В малом масштабе, например, при огибании горной вершины или усилении внутри узкой долины, эти потоки воздуха не рассматриваются. К чему это может привести, показал пожар 2017 года в Редвуд-Вэлли. Симуляции не учли, как на его распространение повлияет 11-километровый проход в горах Северной Калифорнии. Ветер, который нес с собой пламя, врывался сюда, как в аэродинамическую трубу, и испепелял все, что встречалось на его пути. На следующий год пожар, подпитываемый потоками воздуха, спускающимися с близлежащих гор, практически уничтожил городок Парадайз в той же Калифорнии. Тогда погибли 85 человек.
Ветер может подхватывать тлеющие угли и уносить их на значительное расстояние от очага пожара. Естественно, иногда это провоцирует новые возгорания. Это значит, что системы компьютерного анализа должны учитывать не только направление ветра, но и потенциальную область, где возможны подобного рода поджоги. Сильные пожары способны непосредственно менять погодные условия вокруг себя. Они поднимают на очень приличную высоту столбы дыма и горячего воздуха. Там эти восходящие потоки охлаждаются. Водяной пар, содержащийся в них, конденсируется, образуя грозовые облака, которые вообще являются характерной приметой природных пожаров. У них даже есть собственное название – пирокумулятивные.
К сожалению, из них обычно не проливаются обильные дожди, способные помочь с тушением пожара. Более того, гораздо чаще осадки только усугубляют ситуацию. Попадая в воздух, высушенный и нагретый пламенем, они испаряются, генерируя холодные потоки. Это приводит к возникновению вокруг очагов горения порывов, разносящих в разные стороны тлеющие угли. Восходящие потоки дыма и тепла способны порождать смертоносные огненные торнадо. Этот феномен фиксировался всего дважды: в 2003 году в Австралии и в 2018-ом в Калифорнии. В последнем случае скорость ветра превышала 225 километров в час. Гигантская огненная спираль унесла жизни четырех человек и спалила все, что в неё попало. Кроме того, поднимающиеся волны нагретого воздуха – это идеальная среда для возникновения молний, которые способны вызвать новые пожары сами по себе.
Как видим, пожары помогают распространению огня множеством разных способов, а это означает, что предсказать, в какую сторону они направятся, очень непросто. К счастью, в последнее время изучением этого вопроса занимается отдельная область науки. Ученые проводят кропотливую, часто весьма сложную работу. Они анализируют происходящие на планете пожары с момента их возникновения до полного угасания. Опрашиваются бригады, принимающие участие в борьбе с этим бедствием. Прогресс исследований уже заметен. Последние компьютерные симуляции, учитывающие заложенные в них данные о поведении ветра, весьма точно отобразили развитие уже случившихся пожаров. Это означает и гораздо более корректное прогнозирование тех, что будут происходить в дальнейшем. Это наверняка позволит спасти множество жизней, причем не только человеческих.