Waldbrände können ihr eigenes Wetter erzeugen, einschließlich Feuerwirbel – ein Atmosphärenforscher erklärt, wie das geht

Lauffeuer Explosionen, Feuerwirbel, gewaltige Gewitter:Wenn Brände groß und heiß genug werden, können sie tatsächlich ihr eigenes Wetter erzeugen.

In diesen extreme Brandsituationen, Die herkömmlichen Methoden der Feuerwehr zur direkten Kontrolle des Feuers funktionieren nicht und Waldbrände geraten außer Kontrolle.Feuerwehrleute haben viele dieser Risiken in der Vergangenheit gesehen riesiges Parkfeuer Brennen in der Nähe von Chico, Kalifornien, und andere Waldbrände im Sommer 2024.

Aber wie kann ein Feuer Wetter erzeugen?

Ich bin ein Atmosphärenforscher Wer nutzt die von Satelliten gesammelten Daten? Wettervorhersagemodelle um extreme Feuerwetterphänomene besser vorhersehen zu können.Satellitendaten zeigen, dass durch Brände verursachte Gewitter viel häufiger vorkommen, als noch vor wenigen Jahren angenommen wurde.Hier ist, was passiert.

Die Waldbrände und Wetterzusammenhänge

Stellen Sie sich eine wilde Landschaft mit trockenen Gräsern, Büschen und Bäumen vor.Ein Funke entsteht, vielleicht durch einen Blitz oder durch einen Ast, der in eine Stromleitung einschlägt.Bei heißem, trockenem und windigem Wetter kann dieser Funke schnell einen Flächenbrand auslösen.

Wenn Vegetation brennt, werden große Mengen Wärme freigesetzt.Dadurch wird die Luft in Bodennähe erwärmt, und diese Luft steigt wie ein Heißluftballon auf, da heiße Luft eine geringere Dichte als kühle Luft hat.Anschließend strömt kühlere Luft ein und füllt den Hohlraum, der durch die aufsteigende Luft entsteht.

Das ist wie Waldbrände erzeugen ihre eigenen Windmuster.

Was als nächstes passiert, hängt davon ab Stabilität der Atmosphäre.Wenn die Temperatur mit zunehmender Höhe über dem Boden schnell abkühlt, ist die aufsteigende Luft immer wärmer als ihre Umgebung und steigt weiter auf.Wenn es hoch genug steigt, kondensiert die Feuchtigkeit, Es bildet sich eine Wolke, die Pyrocumulus genannt wird oder Flammagenitus.

Wenn die Luft weiter aufsteigt, gefriert irgendwann die kondensierte Feuchtigkeit.

Sobald eine Wolke sowohl flüssige als auch gefrorene Wasserpartikel enthält, Kollisionen zwischen diesen Teilchen Kann führen zu elektrische Ladungstrennung.Wenn der Ladungsaufbau groß genug ist, kommt es zu einer elektrischen Entladung – besser bekannt als Blitz –, um die Ladungen zu neutralisieren.

Ob aus einer durch Feuer verursachten Wolke ein Gewitter wird, hängt davon ab drei Hauptzutaten:eine Quelle für Auftrieb, Instabilität und Feuchtigkeit.

Trockener Blitz

Waldbrandumgebungen weisen typischerweise eine begrenzte Feuchtigkeit auf.Wenn die Bedingungen in der unteren Atmosphäre trocken sind, kann dies zu dem sogenannten führen trockener Blitz.

Niemand, der in einer Umgebung lebt, in der es zu Waldbränden kommt, möchte trockene Blitze sehen.Es entsteht, wenn ein Gewitter Blitze erzeugt, der Niederschlag jedoch verdunstet, bevor er den Boden erreicht.Das bedeutet, dass es keinen Regen gibt, der dazu beitragen könnte, eventuelle durch Blitzschlag verursachte Brände zu löschen.

Feuer wirbelt

Wenn die Luft in der Atmosphäre aufsteigt, kann sie auf unterschiedliche Windgeschwindigkeiten und -richtungen treffen, ein Zustand, der als bezeichnet wird Windscherung.Dies kann dazu führen, dass sich die Luft verwirbelt.Die aufsteigende Luft kann den Spin in die Vertikale neigen, ähnelt einem Tornado.

Diese Feuerwirbel können starke Winde haben, die brennende Asche verbreiten und neue Feuerflächen entfachen können.Normalerweise handelt es sich jedoch nicht um echte Tornados, da sie nicht mit rotierenden Gewittern in Verbindung gebracht werden.

Abklingende Stürme

Irgendwann wird das durch den Waldbrand ausgelöste Gewitter nachlassen, und das, was hochgegangen ist, wird wieder herabstürzen.Der Abwind des abklingenden Gewitters kann entstehen unregelmäßige Winde auf dem Boden, Dadurch breitet sich das Feuer weiter in schwer vorhersehbare Richtungen aus.

Wenn Brände ihr eigenes Wetter erzeugen, kann ihr Verhalten unvorhersehbarer und unberechenbarer werden, was ihre Bedrohung für Anwohner und Feuerwehrleute, die das Feuer bekämpfen, nur noch verstärkt.Für die Sicherheit aller ist es wichtig, Änderungen im Brandverhalten vorherzusehen.

Satelliten zeigen, dass durch Feuer verursachtes Wetter nicht so selten ist

Meteorologen erkannten das Fähigkeit von Bränden, Gewitter zu erzeugen Ende der 1990er Jahre.Aber erst mit der Einführung des GOES-R-Serie Satelliten im Jahr 2017, die Wissenschaftler hatten hochauflösende Bilder notwendig, um zu erkennen, dass feuerbedingtes Wetter tatsächlich an der Tagesordnung ist.

Heute können diese Satelliten Feuerwehrleute vor einem neuen Feuer warnen noch bevor die Notrufnummer 911 angerufen wird.Das ist wichtig, denn es gibt eine steigende Tendenz in der Anzahl, Größe und Häufigkeit von Waldbränden in den Vereinigten Staaten.

Klimawandel und steigende Brandgefahr

Hitzewellen und Dürregefahr bestanden nimmt in Nordamerika zu, da steigende globale Temperaturen häufiger dazu führen, dass trockene Landschaften und Wälder zum Brennen bereit sind.Und Klimamodellexperimente deuten darauf hin Der vom Menschen verursachte Klimawandel wird dieses Risiko weiter erhöhen.

Da in diesem sich erwärmenden Klima immer mehr Menschen in brandgefährdete Gebiete ziehen, wird die Es besteht Brandgefahr steigt auch.Mit Feuer kommen Kaskadengefahren die noch lange nach dem Erlöschen des Feuers bestehen bleiben, wie zum Beispiel von Brandnarben gezeichnete Landschaften viel anfälliger für Erdrutsche und Murgänge, die die Wasserqualität und Ökosysteme beeinträchtigen können.

Gemeinden können ihre reduzieren Anfälligkeit für Feuerschäden durch den Bau verteidigungsfähiger Räume und Feuerschneisen und Häuser und Eigentum weniger anfällig machen.Feuerwehrleute können mit vorgeschriebenem Feuer auch die umliegenden Brennstofflasten reduzieren.

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Feuer ein natürlicher Teil des Erdsystems ist.Als Feuerwissenschaftler Stephen J.Pyne schreibt, müssen wir als Menschen unsere Beziehung zum Feuer neu ausrichten, damit wir lernen können, mit Feuer zu leben.