Skogsbränder bränner miljontals tunnland mark varje år, lämnar förändrade landskap som är utsatta för översvämning. Mindre känt är att dessa redan utsatta regioner också kan intensifieras och i vissa fall sätta igång åskväder.

Skogsbrännsår lämnas ofta med lite vegetation och med en mörkare jordyta som tenderar att stöta bort snarare än att absorbera vatten. Dessa förändringar i vegetation och markegenskaper gör att marken är mer mottaglig för översvämningar och erosion, så mindre nederbörd krävs för att producera en förödande översvämning och skräpflöde än i en ostörd miljö.

Brännärr kan också initiera eller stärka åskväder, ökar risken både för översvämningar och blixtnedslag som kan utlösa fler bränder i omgivande områden, som min forskning med atmosfärforskaren Elizabeth Page har visat.

Faktorer som bidrar till åskväder

Tre saker bidrar till risken för brännskador för att underblåsa åskväder:brist på vegetation, minskad jordfuktighet och albedo på lägre yta – i huvudsak hur väl den reflekterar solljus. När bränd jord är mörkare, det absorberar mer energi från solen.

Dessa faktorer bidrar till högre yttemperaturer över brännärrområdet jämfört med oförbrända områden i närheten. Temperaturskillnaden kan driva luftströmmar, orsakar konvektion - rörelsen av varmare luft som stiger och svalare luft sjunker. När den stigande varma luften drar in mer fuktig luft från omgivande områden, det kan producera cumulonimbusmoln och till och med åska som kan utlösa regn och översvämningar.

I en analys av en översvämning som inträffade på brännskador i Australien 2003, forskare fann att jordens fuktighet var låg och att dess albedo i brännområdet hade sjunkit från 0,2 till 0,08. För att sätta det i perspektiv, kol har ett albedo på cirka 0,04 och nysnö är nästan det maximala på 1. När forskarna simulerade dessa förändringar i en datormodell, de fann att om landet inte hade bränts, drygt en tiondels tum regn skulle ha fallit. Istället, dessa förändringar ledde till 1,25 tum och allvarliga översvämningar.

Studier har funnit att intensiteten av denna effekt av brännskador på stormpotentialen minskar med tiden, men risken kvarstår tills växtligheten växer ut igen.

Rider på termiken

När jag brukade styra segelflygplan, även känd som glidflygplan, Jag åkte ofta på termiken – uppåtgående strömmar av varm luft – i Santa Catalina-bergen nära Tucson och i Colorados Front Range. De bästa platserna för att fånga termik var på södra och sydvästra sluttningarna av robust terräng, där termiken blev rännor av snabbt stigande luft.

En löpeld på en av dessa platser skulle brinna mer intensivt på grund av de snabba luftströmmarna, lämnar ett mörkt, vattenavvisande yta med lite vegetation bakom. Med fukt från sydvästra monsunen som anländer till regionen på sensommaren, dessa termiska rännor, intensifieras av brännskador, är utmärkta platser för att initiera eller intensifiera stormproducerande cumulonimbusmoln och översvämningar.

I dessa torra områden, växtåterställning kan ta tre till fem år eller mer, särskilt på platser där intensiva bränder brann på syd- och västvända sluttningar där solljuset är mer intensivt. Många av de rekordstora skogsbränderna 2020 i Colorado och Arizona inträffade i bergig terräng där översvämningar på brännskador har varit dödliga tidigare. Dessa områden kommer att fortsätta att vara särskilt oroande under de närmaste åren.

Effekterna kan dröja kvar

Hur länge brännskador kommer att fortsätta att underblåsa stormar beror på hur torr regionen är och hur snabbt växtligheten återhämtar sig.

prognosmakare, räddningspersonal och människor som bor i och nära en skogsbrand bränner ärr måste vara medvetna om att dessa områden är i riskzonen både för potentiella stora översvämningar och skräpflöden, och för upplivade stormar med potential för kraftig nederbörd.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.