Bränder som den här är oftare än inte resultatet av en slarvig mänsklig handling. Titta på de här eldsvådor. Foto med tillstånd Bureau of Land Management På bara några sekunder, en gnista eller ens solens värme ensam utlöser ett inferno. Skogsbranden sprider sig snabbt, konsumerar det tjocka, uttorkad vegetation och nästan allt annat i dess väg. Det som en gång var en skog blir en virtuell pulverfat av outnyttjat bränsle. I ett till synes ögonblickligt utbrott, elden löper över tusentals tunnland omgivande mark, hotar hem och liv för många i närheten.
I genomsnitt brinner 5 miljoner tunnland varje år i USA, orsakar miljontals dollar i skada. När en brand börjar, den kan spridas med en hastighet av upp till 14,29 miles per timme (23 km / h), konsumerar allt på sin väg. När en eld sprider sig över pensel och träd, det kan ta ett eget liv - hitta sätt att hålla sig vid liv, till och med att ge mindre bränder genom att kasta glöden mil bort. I den här artikeln, vi kommer att titta på skogsbränder, utforska hur de föds, leva och dö.
År 2000, denna löpeld brann strax norr om Sula, Montana. Foto med tillstånd Bureau of Land Management/John McColgan En varm sommardag, när torkförhållandena toppar, något så litet som en gnista från ett tågvagnars hjul som slår mot banan kan tända en rasande löpeld. Ibland, bränder uppstår naturligt, tänds av värme från solen eller blixtnedslag. Dock, majoriteten av skogsbränderna är resultatet av mänsklig slarv.
Vanliga orsaker till skogsbränder inkluderar:
Allt har en temperatur vid vilken det kommer att brinna ut i lågor. Denna temperatur kallas ett material flampunkt . Woods flampunkt är 572 grader Fahrenheit (300 C). När trä värms upp till denna temperatur, det frigör kolvätegaser som blandas med syre i luften, förbränna och skapa eld.
Det finns tre komponenter som behövs för att antändning och förbränning ska ske. En eld kräver bränsle att bränna, luft att tillföra syre , och a värme källa för att få bränslet upp till antändningstemperaturen. Värme, syre och bränsle bildar eld triangel . Brandmän talar ofta om brandtriangeln när de försöker släcka branden. Tanken är att om de kan ta bort någon av pelarna i triangeln, de kan kontrollera och slutligen släcka elden.
Efter förbränning och en brand börjar brinna, det finns flera faktorer som avgör hur elden sprider sig. Dessa tre faktorer inkluderar bränsle , väder och topografi . Beroende på dessa faktorer, en eld kan snabbt susa eller förvandlas till en rasande eld som bränner ut tusentals tunnland.
Innehåll
Bränsle är en viktig faktor för att bestämma en elds intensitet. Foto med tillstånd Bureau of Land Management Skogsbränder sprids utifrån typen och mängden bränsle som omger den. Bränsle kan innehålla allt från träd, underborste och torra gräsbevuxna fält till hem. Mängden brandfarligt material som omger en brand kallas för bränslebelastning . Bränslebelastningen mäts med mängden tillgängligt bränsle per ytenhet, vanligtvis ton per tunnland.
En liten bränslebelastning kommer att få en brand att brinna och sprida sig långsamt, med låg intensitet. Om det är mycket bränsle, elden kommer att brinna mer intensivt, får det att spridas snabbare. Ju snabbare det värmer upp materialet runt det, desto snabbare kan dessa material antändas. Bränslets torrhet kan också påverka eldens beteende. När bränslet är mycket torrt, det konsumeras mycket snabbare och skapar en eld som är mycket svårare att begränsa.
Här är de grundläggande bränsleegenskaperna som avgör hur det påverkar en brand:
Små bränslematerial, även kallad prickiga bränslen , som torrt gräs, granbarr, torra löv, kvistar och annan död borste, brinna snabbare än stora stockar eller stubbar (det är därför du startar en eld med tändning snarare än stockar). På en kemisk nivå, olika bränslematerial tar längre tid att antända än andra. Men i en löpeld, där det mesta av bränslet är tillverkat av samma material, huvudvariabeln i antändningstid är förhållandet mellan bränslets totala ytarea och dess volym. Eftersom en kvistar yta inte är mycket större än dess volym, det tänder snabbt. Som jämförelse, ett träds yta är mycket mindre än dess volym, så det behöver mer tid att värma upp innan det antänds.
När elden fortskrider, det torkar ut materialet strax bortom det - värme och rök som närmar sig potentiellt bränsle får bränslets fukt att avdunsta. Detta gör bränslet lättare att antända när elden äntligen når det. Bränslen som är något åtskilda kommer också att torka ut snabbare än bränslen som är tätt packade, eftersom mer syre är tillgängligt för det uttunnade bränslet. Mer tätt packade bränslen behåller också mer fukt, som absorberar eldens värme.
Vildbränder kan ge vindar som är tio gånger starkare än vindarna som omger dem. Foto med tillstånd Bureau of Land Management Vädret spelar en stor roll i förlossningen, tillväxt och död av en löpeld. Torka leder till extremt gynnsamma förhållanden för skogsbränder, och vindar hjälper en löpelds framsteg - vädret kan få elden att röra sig snabbare och svälja mer land. Det kan också göra jobbet med att bekämpa elden ännu svårare. Det finns tre väderingredienser som kan påverka skogsbränder:
Som tidigare nämnts, temperaturen påverkar gnistor av skogsbränder, eftersom värme är en av de tre pelarna i eldstriangeln. Pinnarna, träd och underborste på marken får strålningsvärme från solen, som värmer och torkar potentiella bränslen. Varmare temperaturer gör att bränslen kan antändas och brinna snabbare, lägger till den hastighet med vilken en löpeld breder ut sig. Av denna anledning, skogsbränder tenderar att rasa på eftermiddagen, när temperaturen är som varmast.
Vind har förmodligen den största inverkan på en löpelds beteende. Det är också den mest oförutsägbara faktorn. Vindar förser elden med ytterligare syre, ytterligare torka potentiellt bränsle och skjuta elden över landet i snabbare takt.
Dr Terry Clark, senior forskare vid National Center for Atmospheric Research, har utvecklat en datormodell som visar hur vindar rör sig i liten skala. Sedan 1991 har han har omvandlat den modellen till att inkludera brasskarakteristika, såsom bränsle och värmeutbyte mellan bränder och atmosfären.
"Vi tittar på vad som heter kopplad eldatmosfär dynamik , där elden och atmosfären interagerar med varandra, "Clark sa." Vi har tittat på hur bränder interagerar med miljön och fått några av egenskaperna hos brandspridning och brandbeteende, genom modelleringen som vi har gjort. "
Clarks forskning har funnit att vind inte bara påverkar hur elden utvecklas, men att bränderna själva kan utveckla vindmönster. När elden skapar sina egna vädermönster, de kan återkoppla till hur elden sprider sig. Stor, våldsamma skogsbränder kan generera vindar, kallad eldvirvlar . Eld virvlar, som är som tornados, resultat av virvlar som skapas av eldens värme. När dessa virvlar lutas från horisontellt till vertikalt, du får eldvirvlar. Brandvirvlar har varit kända för att slänga flammande stockar och brinnande skräp över betydande avstånd.
"Det finns ett annat sätt att du kan luta virveln. Det är det kan betecknas utan att bryta in i eldvirvlar, och i princip sprängas framåt i det som kallas hårnålvirvlar eller framåtbrott, "Sa Clark." Dessa är ganska vanliga vid kronbränder [bränder på toppen av träd], och så ser du bränder som slickar uppför backarna. "Framåtbrott kan vara 20 meter breda och skjuta ut 100 meter med en hastighet av 161 km / tim. Dessa utbrott lämnar ett bränt område och leder att eld sprids.
Ju starkare vinden blåser, desto snabbare sprids elden. Elden genererar egna vindar som är upp till tio gånger snabbare än den omgivande vinden. Det kan till och med kasta glöd i luften och skapa ytterligare bränder, en händelse som kallas spotting . Vind kan också ändra eldriktning, och vindbyar kan lyfta elden in i träden, skapa en kronbrand .
Medan vind kan hjälpa elden att spridas, fukt fungerar mot elden. Fukt, i form av luftfuktighet och nederbörd, kan bromsa branden och minska dess intensitet. Potentiella bränslen kan vara svåra att antända om de har höga fuktnivåer, eftersom fukten absorberar eldens värme. När fuktighet är låg, vilket betyder att det finns en liten mängd vattenånga i luften, skogsbränder är mer benägna att starta. Ju högre luftfuktighet, desto mindre sannolikt är det att bränslet torkar och antänds.
Eftersom fukt kan minska risken för att en eldeld antänds, nederbörd har en direkt inverkan på brandförebyggande. När luften blir mättad med fukt, det släpper ut fukten i form av regn. Regn och annan nederbörd ökar mängden fukt i bränslen, vilket förhindrar eventuella skogsbränder från att bryta ut.
Oftare än sällan, bränder färdas snabbare uppför sluttningar. Väl på toppen av en kulle, bränder tenderar att brinna ut. Foto med tillstånd Bureau of Land Management Det tredje stora inflytandet på skogsbrandens beteende är landläggningen, eller topografi. Även om det förblir praktiskt taget oförändrat, till skillnad från bränsle och väder, topografi kan antingen underlätta eller hindra brändernas utveckling. Den viktigaste faktorn inom topografi när det gäller skogsbrand är backe .
Till skillnad från människor, bränder reser vanligtvis uppför mycket snabbare än nedförsbacke. Den brantare sluttningen, desto snabbare går elden. Eldar färdas i riktning mot den omgivande vinden, som vanligtvis rinner uppför. Dessutom, elden kan förvärma bränslet längre uppför backen eftersom röken och värmen stiger i den riktningen. Omvänt, när elden når toppen av en kulle, den måste kämpa för att komma ner igen eftersom den inte kan förvärma bränslet såväl nedförsbacke som uppför.
Dr Clark säger att bränder som reser långsammare uppför är ett undantag från regeln, men det händer. Vindar kan arbeta mot en brand som försöker röra sig uppför en sluttning.
"Det beror på hur vinden blåser, "sa han." Till exempel Jag har en fallstudie i Australien där vinden blåste nerför bergssidan, blåste elden bort från kullen tills en front kom igenom. Sedan gick det uppför. "
Förutom den skada som bränder orsakar när de brinner, de kan också lämna efter sig katastrofala problem, vars effekter kanske inte märks på månader efter att branden brann ut. När bränder förstör all växtlighet på en kulle eller ett berg, det kan också försvaga det organiska materialet i jorden och förhindra att vatten tränger in i jorden. Ett problem som följer av detta är extremt farlig erosion som kan leda till skräpflöden.
Ett exempel på detta inträffade efter en skogsbrand i juli 1994 som brände cirka 2, 000 tunnland skog och underborste på Storm King Mountains branta sluttningar, nära Glenwood Springs, Colorado. Två månader efter branden kraftiga regn orsakade skräpflöden som hällde massor av lera, sten och annat skräp på en 3-mils sträcka av Interstate 70, enligt United States Geological Survey. Dessa skräpflöden uppslukade 30 bilar och svepte två in i Colorado River.
Medan vi ofta ser på skogsbränder som destruktiva, många bränder är faktiskt fördelaktiga. Några skogsbränder bränner skogens underborste, vilket kan förhindra en större brand som kan uppstå om borsten fick ackumuleras under lång tid. Skogsbränder kan också gynna växttillväxt genom att minska sjukdomsspridningen, släppa ut näringsämnen från brända växter i marken och uppmuntra till ny tillväxt.
Brandmän bygger eldavbrott som denna för att ta bort potentiellt bränsle från en löpeld. Foto med tillstånd Bureau of Land Management Tänk dig att vara inne i en ugn, bär tunga kläder med rök som fyller dina lungor, och du kan bara börja förstå hur det är att bekämpa en rasande löpeld. Varje år, tusentals brandmän sätter sina liv i fara för att bekämpa skoningslösa flammor. Eliten, markbaserade brandmän passar in i två kategorier:
Förutom att bygga eldavbrott och släcka elden med vatten och brandskyddsmedel, markbesättningar kan också använda bakslag . Backfires är bränder som startats av markbesättningen som går framåt mot den brinnande skogsbranden. Målet med att slå tillbaka är att bränna upp eventuellt bränsle i vägen för den framåtskridande branden.
En lufttankfartyg släpper vatten och brandskyddsmedel på en löpeld. Foto med tillstånd Bureau of Land Management Medan Hotshots, Rökhoppare och andra supportbesättningar kämpar striden på marken, de får mycket stöd från luften. Lufttankfartyg används ofta för att tappa tusentals liter vatten och retardant på bränder. De röda sakerna som du ofta ser tappas från flygplan och helikoptrar är en kemikaliehämmare som innehåller fosfatgödsel, vilket hjälper till att bromsa och svalna elden.
Helikoptrar används också som ett sätt att attackera elden uppifrån. Bär hinkar som rymmer hundratals liter vatten, dessa flygplan flyger över elden och släpper vattenbomber. Helikoptrar är också värdefulla för att transportera brandmän till och från elden.
Vildbränder är kraftfulla naturkrafter som kan brinna så länge de har bränsle, syre och värme. Brandmännens uppgift är att eliminera en, om inte alla tre, sidor av eldstriangeln för att förhindra ytterligare skador.
För ytterligare information om skogsbränder och relaterade ämnen, kolla in länkarna på nästa sida.
