世界上最强烈的萤火虫

2021-05-14 14:46:59

当野火达到史诗般的比例时,它会改变它周围的一切 - 甚至创造自己的天气。世界各地的科学家正在接触时间来了解他们。

2017年6月的一个下午,葡萄牙中部小型市PedrógãoGrande的村民们看到一栏烟雾大约1米(3英尺)从几英里到北方的瀑布。消防员在几分钟之内在现场,但是,由于这一点,火灾周围的风速加速,烟雾羽流扩展到宽阔的(0.6英里)。

随着下午继续下去,火灾迅速获得了速度和热量,烟雾的羽流越来越高,直到一个黑暗,雷鸣般的云云开始形成,在大气中高达。这是一个受欢迎的雨标志,这是一个非常不寻常的雷电。

在华盛顿特区,迈克·弗洛姆,这是一个与美国国家航空航天局合作的美国海军研究实验室的气象学家,被澳大利亚科学家关于从葡萄牙出现的新闻。

使用全球卫星图像和数据,从涉嫌大型云 - 现在出现在国家中间 - 是一种Pyrocumulmonimbus,或" Pyrocb"由于葡萄牙语气象学家在葡萄牙科学家的帮助下,它是西欧的第一个为西欧的第一个。 PyroCB是一种雷雨,火灾产生,创造了自己的积极反馈循环,包括风,闪电,有时致命的下降,将爆发向外传播。

"它'在地面上发生极其危险的东西的症状,"说爆炸。 "因为要达到这样的云,所以你需要一些疯狂的强烈火灾行为。 Pyrocb是云可以获得的高度,冷酷和不透明的极限,并且意味着导致它的火灾也处于极端强度。这意味着火本身比在更懒惰的状态中更激烈,更不可预测,更有危险,更有危险。"

在PedrógãoGrande的横跨大西洋,随着傍晚接近,厚厚的烟雾阻挡了太阳,让村民们难以看待或呼吸。火灾朝着它吸入空气,在附近的市内产生高达117公里/小时(73英里/小时)和摇动汽车的风速。仍然是令人责任的火焰,现在每小时吞噬4,460公顷(17平方升)的森林。

在大约晚上8点,烟雾缭绕 - 现在13公里(8英里)高 - "折叠"通过它的羽流,将冷空气送到火的底部,并用氧气扇形它。根据葡萄牙政府委托的调查,村民们描述了空气触及的那一刻和#34;突然'炸弹'火焰传播舌头和所有方向的火花"

火灾的快速外向浪涌导致了在PedrógãoGrande事件发生的64个死亡中,大多数受害者因他们试图逃离道路而被火焰所淹没或越来越多。

葡萄牙将遭受三个6月份的3月份,进一步在10月份的比较值,野火的野外死亡人数达到120多年。

一家西班牙野火调查员Marc Castellnou,在第一次事件后呼吁葡萄牙,以帮助政府调查出土所发生的事情。自20世纪90年代中期以来,Castellnou在欧洲,美洲,非洲和澳大利亚的大型野火之间罗被驾驶训练有素的消防员和消防工程师,试图了解他们的行为。他知道野火是葡萄牙的共同和正常的事件 - 但不是这样的。然而,它确实看起来令人担忧熟悉。

Fastellnou举办了五个月,Castellnou队举办了欧盟队来调查智利的巨大野火' S Maule Municipality,约270公里(168英里)的圣地亚哥。卡斯特利说,就像在葡萄牙一样,毛泽东的火灾突然巨大的加速。 "在1月25日之前,火已经燃烧了10天,但那天晚上它突然增长了四倍,一个晚上有11万公顷[425平方英里],"他说。

然后,Castellnou走了火的道路,飞过一架直升机来寻找线索。

他发现了一种独特的模式 - "街道"一直落在一个方向上的树木,也没有迹象表明没有达到顶部的火焰的树木,因为它们通常会在激烈的火灾中。这意味着火灾在很大程度上在地上呆了,但也营造了自己的空气循环系统 - 风力足够强大到击倒树木。

"我们意识到这不是古典的野火行为,能量必须来自其他地方,"卡斯特利诺说。 "这意味着火灾越来越冷空气,唯一的方法是垂直的方法。不知何故,火灾从大气的较高部分吮吸空气,并且必须在地上击打火焰。然后那些火焰可以更充分地燃烧很多,从而产生更多的能量,帮助提升烟雾羽毛触摸冷空气。

"每次羽毛高度加倍,风在表面上乘以六个。这意味着风可以[迅速]从5-10km / h(3-6mph)到150km / h(93mph),"他说。

除了这些凶猛的风,毛灵还经历了同样的"倒塌" Pyrocb云葡萄牙村已经描述。但在毛灵之火,不寻常的天气不受智利。 Castellnou表示,来自火灾的火灾从海岸到JuanFernández群岛的北部到北岸,到了JuanFernández群岛。

"火灾[如下]不表现在我们的模型中可以预测的天气 - 它们不依赖于地形,气象或燃料,而#34;卡斯特利诺说。 "相反,火灾表现得根据它的天气,这意味着我们也无法再预测这种火灾发生的天气。它'我们称之为野火动态行为。"

在智利和葡萄牙的这些火灾后的三年中,Castellnou被称为在加利福尼亚州的南非,玻利维亚,澳大利亚和三次调查Pyrocbs和其他极端野火行为。目前,他有83种涉及气象现象的这种类型的野火行为的开放调查。在20世纪90年代,他有两三个。

了解Pyrocbs现在是他的主要关注。 "分析至关重要。如果我们可以预测,那么我们可以保护......但是我们可以丢失一切。"

Castellnou警告称,随着气候温暖,土地管理实践变化,北欧很快就会看到这种野生热暴的气象事件。他现在在蒙大拿州Missoula消防科学实验室的Mark Finney致电,这是美国唯一致力于在野火上的实验工作的实验室。

芬尼在世界各地与世界各地的气象科学家和火灾行为专家合作,芬尼一直在建立一个模型,以更准确地预测极端野火的表现如何天真地。但它'他解释说,这是一个巨大的挑战,因为火灾响应了微粒水平的最小变化。

"我们一直回到实验室中的基础知识,了解事物,并基本上将火灾分解为它的作品,希望我们能够独立地理解这些,然后将它们放回一个非常简单的模型中,"芬尼说。

他说,尽管如此,每次火灾都会改变它周围的气流和天气,甚至是蜡烛。火焰加热空气,使其扩展和升高,并且较冷的空气被吸入以取代它。

"当您获得更大且较大的火灾时,它们涉及更高且较高的体积,更大,更大的大气区域。当这些火灾足够大时,有很多不同的大气反馈,"芬尼说。

其中一个是创建云。来自燃料燃烧的水分升高,直到它达到冷空气,冷却和冷凝以产生浮肿(和无害)的白色积云。但是,如果火灾非常强烈,热量和能量会使水分升高,直到水转向平流层的冰,在10-50km(6-31英里)高,跨越臭氧层坐的区域。

每次水分都会改变相位 - 从气到水,然后冰 - 它释放更多的能量,推动云仍然更高并产生正反馈。

"在某些时候,它足够高,它耗尽能量来继续向上,"芬尼说。 "你最终从烟雾中获得了很多颗粒,这成为凝聚力的核心。无论是' S液滴还是固体冰,它开始围绕那些变得更大液滴的核聚集,无论是冷冻还是液体。"

一旦他们变得太大而无法悬浮在空中,他们开始落下。水通过相位变化的另一个方向,从冰到水到天然气,每次占用更多能量。

"所以它开始流动得更快,更快 - 而且它导致这些下降落入火灾中,从中崩溃并开始刺激它,而#34;芬尼说。 "它'逆转过程,它' s都是由于水的。如果你在羽毛中没有水,那就不会发生这种情况。"

这可能是为什么最近的Pyrocbs在Castellnou认为最近的Pyrocbs在海岸线中的国家。葡萄牙有一个大西洋海岸线,加利福尼亚州和智利太平洋,南非印度和大西洋。澳大利亚当然是由海洋完全包围,2020年的许多(虽然并非所有人)在海岸附近。

强烈的下降船也创造了"发现"芬尼说,燃烧材料被贬低,有时在跌倒之前在开始新的火灾之前旅行数公里。

他说,Pyrocbs也可以通过闪电开始新的火灾。 "随着闪电,中风来自云层,并与从地面举行举行。出于某种原因,消防雷暴倾向于具有比消极的返回行程更积极的返回行程 - 积极的笔画是倾向于浅火的阵风,"芬尼说。

另一个贡献者 - 或者至少不是可能有助于火灾的负面反馈 - 这是与大多数雷暴的事实,Pyrocbs Don' t倾向于产生雨,因为空气中的颗粒导致小水滴,然后蒸发在到达地面之前。

芬尼'现在的目的是建立一个模型,这将有助于预测这些行为比实时更快,因此当大火爆发时,土地管理人员和消防队长可以很快起作用。

加拿大气候学家Mike Flannigan,在阿尔伯塔大学,极端野火也有可能影响气候的潜力。弗兰尼曼一直在警告,气候变化现在造成了更极端的野火20年 - 通过烘干燃料,延长火季,可能创造更多闪电。

弗兰尼曼说,但少了解野火对气候变化的贡献。 "在我们的气候系统中有很多检查和平衡,以及消防带来的一些东西会导致变暖,有些原因冷却,"他说。有人说冷却过程超过了变暖,而有人说反面是真的。 "但它有很多活动的零件,那为什么它' s仍然有很多人和#39; t已完全解决。"

燃烧燃料显然释放了大量温室气体,这些气体有助于变暖,特别是如果涉及富含碳的泥炭。但其他机制变得不那么清晰。在火中产生的烟灰或黑碳是未知因素之一。

"黑碳在加热气氛时非常有效,无论是直接[通过吸收]阳光还是落在雪地和冰上,[自从]黑色表面吸收太阳辐射和白色表面反射它,"弗兰尼曼说。 "但另一方面,烟雾阻挡太阳辐射,可以覆盖整个地球仪,导致区域冷却。"

当Pyrocbs注射物质进入平流层时,这种情况发生,这通常是大气的非常稳定的部分,因此允许粒子保持较长的时间。平流层中越烟,冷却越严重。

例如,一项研究发现,来自2020年初的澳大利亚火灾的烟雾比任何先前记录的野火都堵塞了更多的太阳辐射,与弗兰尼曼说,与中等火山爆发相同程度。

冷却可以持续"从一个月到一年,从大陆到半球。这些都是可能性,"弗兰尼曼说。气候变化导致更极端的野火,他可以看到行星冷却的未来吗?

"如果你' d几年前问我,我会说可能不是。现在,我说,是的,是的,我的想法'"

回到华盛顿特区,FROMM还在2020年使用卫星观察到澳大利亚的平流层烟雾,并帮助检测了另一种灭火气象。

A" Blob"拉伸1,000km(620英里)的烟雾逐渐成为鸡蛋状形状。这是由烟雾的羽流制成,这是如此热的烟雾,从而产生自己的大气循环。他怀疑这是由一到三个Pyrocbs创造的,尽管他说科学家仍然不确定。

" Blob开始以反气旋运动流传,而旋转它也在旋转它的气氛和高度,并且能够在世界各地追踪,"说爆炸。 "我们没有理论[关于影响],但我们猜测它实际上可以改变平流层的化学。"

Pyrocbs总是发生,说,来自MM,科学仍然是他们的数量是否正在增加。 " [但是自2017年葡萄牙以来,我们已经看到了,而不是趋势,而是我们从未见过的事件我们从未见过我们以前从未见过Pyrocb。随着澳大利亚火灾2019-20的火灾,我们看到了一群比我们的大小,数量和强度更为戏剧性的发票;至少在卫星时代,至少在卫星时代发生了。&#34 ;

来自Moreorogry的许多探索方面之一,从MFORM表示,现在必须是将这些气象现象和行为与地面发生的事情联系起来,在他们得到之前更极端。

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