Do tej pory naukowcy mieli trudności z odtworzeniem tego zjawiska pogodowego w swoich modelach.
REKLAMA
Niektóre pożary są tak duże i gorące, że tworzą własne systemy pogodowe.
Naukowcy szacują, że każdego roku na całym świecie występuje od kilkudziesięciu do kilkuset burz wywołanych przez tego typu pożary. Trend coraz poważniejszych pożarów, podsycanych przez zmiany klimatu, oznacza, że liczba ta najprawdopodobniej wzrośnie.
Burze wywołane przez pożary stają się coraz częstszą częścią sezonów pożarowych na całym świecie, wywierając trwały wpływ na jakość powietrza, pogodę i klimat. Sprawiają one również, że pożary są niezwykle gorące i chaotyczne, siejąc spustoszenie w strategiach przeciwpożarowych.
Do tej pory eksperci mieli trudności z odtworzeniem tego zjawiska pogodowego w swoich modelach. Jednak nowe badanie, opublikowane w czasopiśmie Geophysical Research Letters, stanowią przełom, który może pomóc w ich przewidywaniu i zrozumieniu ich wpływu na globalny klimat.
W jaki sposób pożar tworzy własny system pogodowy?
Płonąca roślinność ogrzewa powietrze w pobliżu ziemi, które następnie unosi się. Chłodniejsze powietrze napływa, aby wypełnić pustkę pozostawioną przez wznoszące się gorące powietrze, generując układ wiatru.
Gdy warunki są odpowiednie, szybko unoszące się kłęby gorącego dymu i powietrza ochładzają się, tworząc chmurę, znaną jako pyrocumulonimbus lub "pyroCB". Naukowcy z NASA określili je mianem "ziejącego ogniem smoka chmur".
Jeśli uwolniona zostanie wystarczająca ilość energii, a prąd wznoszący nasili się, powstaje burza z piorunami, która jest w stanie wytworzyć prądy zstępujące, które rozprzestrzeniają płomienie i niebezpieczne błyskawice, które mogą rozpalić nowe pożary.
Mogą w ten sposób tworzyć tzw. "suche burze" z piorunami, które uderzają bez przynoszenia znacznych opadów deszczu, co czyni je szczególnie niebezpiecznymi, ponieważ nie ma opadów, które pomogłyby ugasić pożary wywołane uderzeniami piorunów.
W końcu burza zacznie ustępować, a to, co poszło w górę spadnie. Przeciągi powstałe w wyniku zanikającej burzy mogą tworzyć nieregularne wiatry w pobliżu ziemi, które rozprzestrzeniają ogień w sposób trudny do przewidzenia.
Burze pożarowe mogą nieść śmiertelne konsekwencje
W 2020 r. pożar Creek w Kalifornii był tak intensywny, że zaczął wytwarzać własny system pogodowy. Ekstremalne ciepło z pożaru stworzyło głowę pioruna - chmurę cumulonimbus, która tworzy się przed burzą. Zagroziło to strażakom i sprawiło, że opanowanie pożaru stało się nieuchwytne, ponieważ pioruny padały, a wiatry podsycały rozległe płomienie.
Pedrógão Grande, mała gmina w środkowej Portugalii, stanęła w obliczu podobnego scenariusza w 2017 roku. Ogromne głęby dymu z pożaru unosiły się, aż chmury burzowe zaczęły formować się wysoko w atmosferze. Był to jeden z pierwszych zarejestrowanych pyrocumulonimbusów w Europie Zachodniej.
Ostatecznie, wysoka na około 13 kilometrów kolumna ciemnych chmur dymu opadła i wysłała zimne powietrze w stronę pożaru. W dochodzeniu zleconym przez portugalski rząd mieszkańcy wioski opisali to jako "nagłą 'bombę' ognia rozprzestrzeniającą płomienie i iskry we wszystkich kierunkach".
W wyniku pożarów w Pedrógão Grande zginęło 66 osób, a 250 zostało rannych. Szacuje się, że spłonęło 24 000 hektarów ziemi, a ponad 500 domów zostało częściowo lub całkowicie zniszczonych w ciągu pięciu dni.
Przełom na skalę światową
W najnowszym badaniu naukowcy z powodzeniem odtworzyli czas, wysokość i siłę działania chmury burzowej odnotowanej podczas pożaru Creek - byłą to jedna z największych chmur pirocumulonimbus widzianych w USA, według NASA. Ich modele odtworzyły również wiele burz wywołanych przez pożar Dixie Fire w Kalifornii w 2021 roku, które wystąpiły w różnych okolicznościach.
"Ta praca jest pierwszym w swoim rodzaju przełomem w modelowaniu systemu ziemskiego", twierdzi główny naukowiec Ziming Ke z Desert Research Institute w Nevadzie w USA.
Ke dodaje, że ten "przełom" może poprawić krajową odporność i gotowość na burze, ponieważ naukowcy są w stanie lepiej przewidzieć tego rodzaju burze. Może to również pomóc nam zrozumieć, jakie odziaływanie mają one w skali globalnej.
Kiedy tworzy się chmura pyrocumulonimbus, wprowadza dym i wilgoć do górnej części atmosfery na poziomie podobnym do małej erupcji wulkanu. Wpływa to na sposób, w jaki ziemska atmosfera przyjmuje i odbija światło, a zanieczyszczenia z pożarów utrzymują się w niej się przez miesiące lub dłużej. Jeśli dotrą one do regionów polarnych, mogą przyspieszyć topnienie lodu i śniegu.
Wraz z intensyfikacją sezonów pożarowych na całym świecie, zdolność do przewidywania i zrozumienia burz generowanych przez pożary może okazać się kluczowa dla ochrony zarówno życia, jak i systemów klimatycznych planety.