Niewiele jest rzeczy bardziej złowieszczych niż zbliżająca się chmura burzowa. Dodaj pożar do mieszanki, a rezultatem może być potężna burza gęstego dymu, tlącego się żaru i przegrzanego powietrza.
Burze z piorunami to naturalnie występujące systemy pogodowe, które czasami rozpędzają się w wyniku kłębiących się dymu i ciepła w wyniku intensywnych pożarów. Te ekstremalne burze, zwane pyrocumulonimbus (pyroCb), zdarzają się rzadko, ale kiedy już się pojawiają, mogą prowadzić do tragicznych skutków.
Powstawanie ognistej burzy
Pożary wydzielają intensywne ciepło, powodując powstanie dużych ilości dymu i gorącego powietrza. Gdy mieszanina przemieszcza się wyżej w troposferze - najniższej warstwie atmosfery ziemskiej - ochładza się i rozszerza wraz ze spadkiem ciśnienia powietrza. Wilgoć w powietrzu szybko się skrapla, tworząc duże, puszyste chmury zwane chmurami pyrocumulus.
Kiedy warunki panujące w atmosferze są odpowiednie - w tym gorąca, sucha warstwa powietrza przy ziemi i chłodniejsza, wilgotniejsza warstwa nad ziemią - atmosfera może stać się konwekcyjnie niestabilna. Coraz bardziej burzliwe powietrze ustawia krople wody i kryształki lodu w chmurach pyrocumulus na kursie kolizyjnym, budując ładunek elektryczny i zmieniając system w potężną burzę.
Szybujące pirocony, które rzadko powodują deszcz na ziemi, mimo że są burzami, mogą nawet wznieść się z troposfery i rozciągnąć do stratosfery 10 mil / kilometrów nad powierzchnią.
Ciemny jak noc
Nic dziwnego, że pyroCbs mogą być niezwykle niebezpieczne. 7 lutego 2009 r., Najbardziej niszczycielski dzień pożarów w historii Australii, zrodził co najmniej trzy pirocony, które niosły żar w odległości 18 mil (30 kilometrów) od ich źródła i wywołały błyskawicę, która zapaliła dodatkowe pożary w odległości 62 mil (100 kilometrów). Znane jako pożary buszu w Czarną Sobotę , pożary te łącznie spłonęły 1737 mil kwadratowych (4500 kilometrów kwadratowych) i pochłonęły 173 istoty ludzkie.
PyroCb, który powstał podczas pożaru Carr Fire w pobliżu Redding w Kalifornii w 2018 roku, miał tak silne wiatry, że stworzył wir ognia o sile tornada , a pyroCb w Canberze w Australii w 2003 roku był tak ekstremalny, że uwolnił potok czarnego gradu i sprawił, że dzienne niebo stało się ciemne jak noc.
Na szczęście zdarzenia te są nadal stosunkowo rzadkie, chociaż badania przeprowadzone w 2019 roku w Australii sugerują, że zmiany klimatyczne mogą spowodować, że warunki tam staną się bardziej sprzyjające powstawaniu pyroCbów w przyszłości.
Nick Nauslar , który prognozuje pogodę pożarową dla National Weather Service National Oceanic and Atmospheric Administration, powiedział, że każdego roku na świecie występuje około 25 do 50 zdarzeń pyroCb. Powiedział, że dokładne przewidzenie, kiedy nadejdą burze, pozostaje wyzwaniem dla naukowców.
„Nadal są naprawdę trudne do przewidzenia” - powiedział Nauslar. Chociaż naukowcy mogą sprawdzić warunki pogodowe przed pożarem, nie potrafią dokładnie opisać, jak pożar lasu wpłynie na dolną atmosferę i zmieni warunki pogodowe. Wysiłek związany z badaniem pyroCbs „jest wciąż bardzo młody i wciąż jest tak wiele do nauczenia się” - powiedział Nauslar.
Dym wysoko powyżej
Główną cechą pyroCbs jest ich wpływ na stratosferę. Jednak do niedawna naukowcy nie sądzili, że pożary lasów mogą wyrzucać sadzę, aerozole i związki organiczne wysoko do atmosfery.
„Pomysł, że burza ogniowa może działać jak wulkan i wstrzyknąć materiał do stratosfery, był całkowicie nieznany” - powiedział Mike Fromm, meteorolog z Laboratorium Badań Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych w Waszyngtonie. Fromm badał pirocbs od późnych lat 90-tych XX wieku przy użyciu instrumentów satelitarnych.
Cząsteczki dymu z pyroCbs mogą pozostawać w atmosferze przez kilka dni do tygodni, aw skrajnych przypadkach nawet miesięcy. Dym z masywnego pyroCb w Kanadzie w 2017 roku pozostawał zawieszony w górnej stratosferze przez osiem miesięcy, zgodnie z niedawnym badaniem opublikowanym w czasopiśmie Science, w którym naukowcy wzięli pod uwagę wypuszczone cząstki pyroCb jako wskaźnik zastępczy do zbadania potencjalnych skutków klimatycznych i atmosferycznych smug dymu. z wybuchów jądrowych .
PyroCbs nie spowoduje zimy nuklearnej w najbliższym czasie, ale Fromm powiedział Science News, że otwarte pytanie dotyczące pióropuszy pyroCb dotyczy tego, czy mogą one uszkodzić ozon w stratosferze. „Wciąż próbujemy zrozumieć, określić ilościowo i obliczyć [czy] rzeczywiście istnieje wpływ tych smug na klimat” - powiedział Fromm Eosowi.
Ta historia pierwotnie ukazała się na Eos.org i została ponownie opublikowana tutaj jako część Covering Climate Now, globalnej współpracy dziennikarskiej mającej na celu wzmocnienie relacji z historii klimatu.
Teraz to szalone
Chmury Pyrocumulus mogą również tworzyć się po masowych erupcjach wulkanów. Podczas bezprecedensowej erupcji Kīlauea w 2018 roku chmury pyrocumulonimbus - wraz z uderzeniami piorunów - utworzyły się nad szczeliną 8 w Leilani Estates na wyspie Hawai'i.
