Doppler LiDAR mäter vindar nära King Fire i Kalifornien i september, 2014. Kredit:San Jose State University
Forskare som arbetar nära bränderna får en ny förståelse för brändernas rökrök. Resultaten ger information i realtid, såsom vertikala vindprofiler, till brandmän som kämpar med bränder.
Genom denna National Science Foundation (NSF) -finansierad forskning, Craig Clements, en meteorolog vid San José State University (SJSU), och forskaren Neil Lareau, även av SJSU, har upptäckt att skogsbränder kan skapa sitt eget väder, vilket leder till extremt brandbeteende.
I en artikel som nyligen publicerades i Journal of Applied Meteorology and Climatology, forskarna rapporterar fynd från insidan av löpeldar, information som tidigare endast erhållits från datasimuleringar.
"Denna forskning erbjuder sällsynta observationer av beteendet hos brandrökrötter, säger Nick Anderson, programdirektör i NSF:s avdelning för atmosfäriska och geospace vetenskaper, som stödde forskningen. "Förbättrad förståelse för eldeldar är viktig för att avgöra om rök kommer att stanna nära marken och påverka luftkvalitet och sikt, eller om det kommer att stiga upp i atmosfären och eventuellt påverka moln och mängden solljus som når marken. "
SJSU -forskarna monterade Doppler LiDAR (Light Detection and Ranging, en fjärranalysmetod som använder ljus i form av en pulserande laser för att mäta avstånd) instrument på en pickup, som de placerade nära skogsbränder. "Tills nu, säger Clements, "Det har varit svårt att prova bränder med så sofistikerade instrument på grund av logistik- och säkerhetsproblem."
Forskare tittar på El Portal Fire -plommens utveckling i Yosemite National Park i juli, 2014. Kredit:San Jose State University
Teamet övervann det genom att skaffa brandman -referenser, vilket gav dem tillgång till aktiva skogsbränder, och genom att använda en kvick, lastbilsmonterat system som snabbt kan användas. "Vårt arbete ger ny information om interaktioner mellan eld och atmosfär och hur skogsbränder sprider sig, säger Clements.
Förutom att bedriva forskning vid aktiva skogsbränder i västra USA, forskarna utförde kontrollerade fältförsök, sätta eld och övervaka deras snabba spridning genom en rad atmosfäriska instrument.
Dessa studier gav forskarna information om hur skogsbränder skapar sina egna vädersystem. Dessa vädersystem, i tur och ordning, bränna extremt brandbeteende.
I deras journalpapper, forskarna presenterar observationer från El Portal -branden i juli, 2014, i Yosemite National Park, Kalifornien.
Resultaten avslöjade kraftfulla, brandgenererade uppdateringar, säger Clements, och starkt turbulenta virvlar som bildades längs eldplommens kanter. Uppgifterna visade också att eldmodifierade vindar sträckte sig mer än en mil från själva branden.
En experimentell gräsbrand sprider sig under ett meteorologiskt torn. Upphovsman:San Jose State University
Resultaten bekräftar länge, men tidigare ogiltig, förutsägelser för hur plumes stiger från bränder, och ge ny inblick i de processer som styr hur högt och hur långt löpeldrök kommer att spridas.
Förutom El Portal Fire, laget har studerat 22 andra stora skogsbränder i västra USA
"Vi ser ett stort antal bränder, "säger Clements." Många är extrema när det gäller intensitet. Eldar med högre intensitet orsakar djupare plommon, som kan hjälpa till att sprida bränder genom att lyfta upp glöd och orsaka fläckar.
"Den situationen är farlig för både brandmän och samhällen som befinner sig i brandvägarna - som i British Columbia och Kalifornien i sommar. Vi behöver mer sofistikerade modeller för att bättre förutsäga brandbeteende, särskilt i ett förändrat klimat. "