كيف تولد أعاصير النار

كيف تولد أعاصير النار : تتحد الرياح الدوامة أحيانًا مع حريق لتشكيل أعاصير نارية. ظاهرة خطيرة للغاية لا نعرف حتى الآن كيف نتنبأ بها ، ولكننا نفهم فيزياءها بشكل أفضل اليوم.

كانت طائرتنا على وشك النزول إلى ميدفورد بولاية أوريغون ، عندما بدأت بالمرور عبر طبقة سميكة من الدخان. كان ذلك في أواخر يوليو 2018 ، وكانت حرائق كبيرة مدمرة جنوب غرب ولاية أوريغون وشمال كاليفورنيا – ما يسمى حريق كار. لقد جئت للقاء وحدة من رجال الإطفاء الثكلى: “أحد رجال الإطفاء التابع لي مات في إعصار ألقى بمركبته عشرات الأمتار فوق مستوى سطح البحر” ، أوضح لي رئيسه عبر الهاتف. اعصار ؟ نعم ، ولكن إعصار ناري!

عصار ؟ نعم ، ولكن إعصار ناري!

قبل عشر سنوات ، كنت قد شاهدت لأول مرة عواقب إعصار من النار. حدث هذا أثناء حريق هائل – الحريق الهندي – الذي اندلع بين 8 يونيو و 10 يوليو 2008 في غابة ولاية لوس بادريس في وسط كاليفورنيا ، مما أدى إلى حرق 329 كيلومترًا مربعًا من برية فينتانا إلى رماد. تشكلت دوامة من الرياح والنار قطرها أكثر من 300 متر واصابت فريق الاطفاء. لحسن الحظ ، كانوا على طريق سريع مكون من مسارين في ذلك الوقت ، مما أنقذ حياتهم. على بعد أمتار قليلة ، قُتلوا بسبب حطام الأشجار والنباتات التي مزقها الإعصار في كل مكان.

إقرأ أيضا:فوائد الكستناء

عندما وصلت إلى الموقع ، رأيت فروعًا ضخمة من خشب البلوط ملقاة في كل مكان ، على الأرض مجردة لدرجة أن حصاة واحدة لم تكن مرئية. أثار المشهد إعجابي وقلقني. كان من الواضح أن مثل هذا الإعصار يمكن أن يضرب ويصيب رجال الإطفاء حتى في ملجأ يعتبر آمنًا. لم نكن بعيدين عن الكارثة …

كيف تولد أعاصير النار : من أجل فهم ماهية إعصار النار بشكل أفضل

من أجل فهم ماهية إعصار النار بشكل أفضل ، علينا أن نتذكر ماهية حرائق الغابات العادية. تنشأ هذه الظاهرة من المواجهة بين مصدر حرارة تزيد درجة حرارته عن 600 درجة مئوية ونباتات قابلة للاشتعال. بمجرد إشعال النار ، تأخذ شكل واجهة لهب ترتفع فوق الغطاء النباتي المحترق وتدفع أمامها خليط من الغاز والهواء المحترق. تمتد “الموجة الحرارية” التي تبلغ عدة مئات من الدرجات إلى الأمام لمسافة يمكن أن تتجاوز ثلاثة أضعاف ارتفاع اللهب. في ظل الحرارة ، يخضع الغطاء النباتي للانحلال الحراري ، أي تحلل كيميائي سريع للغاية بسبب التأثير الحراري. يؤدي هذا إلى إطلاق كمية كبيرة من بخار الماء والغازات القابلة للاشتعال ، والتي تشتعل دفعة واحدة ، مما يحرك الأمام إلى الأمام ،

اعتمادًا على تدفق الهواء بالقرب من الحريق ، يمكن أن يحدث – وقد لاحظ الكثير منا هذا في الميدان – أن “دوامات النار” تتشكل. هذه الأعمدة الدوارة من النار بحجم أحد دوامات الغبار العابرة التي نراها أحيانًا. من ناحية أخرى ، فإن الإعصار الناري يجمع بين النار والرياح الدوامية مثل عنف إعصار حقيقي. هذه الظاهرة نادرة لدرجة أنها أصبحت شبه أسطورية. لقد سمعت عنها مرة واحدة فقط ، من رجل إطفاء متمرس.

إقرأ أيضا:مساعدة طفلك على السيطرة على مرض السكري

سحابة مطر تراكمية

في عام 2008 ، وبالعودة إلى مختبري في ميسولا ، مونتانا ، شرعت في إجراء بحث ببليوغرافي. تم الإبلاغ عن العديد من الأعاصير النارية في الماضي القريب أو البعيد ، لكن المعلومات المتاحة عنها كانت نادرة لدرجة أن الباحثين لم يتفقوا حتى على تعريف هذه الظاهرة. ربطها البعض حصريًا بتكوين pyrocumulonimbus (اشتقاقيًا “سحابة مطر تراكمية بسبب النار”) ، وهذا يعني أن إحدى هذه الغيوم العاصفة تتشكل من بخار الماء المنبعث من الحرائق عن طريق التهام النباتات. بالنسبة لمؤيدي الارتباط بين إعصار النار و سحابة مطر تراكمية ، لا يمكن أن يكون هناك سوى إعصار حريق حقيقي فيما يتعلق سحابة مطر تراكمية.

بتطبيق هذا التعريف ، فإن الإعصار الناري الوحيد الذي تم توثيقه على الإطلاق هو الإعصار الذي نشأ في عام 2003 أثناء حريق كبير بالقرب من كانبيرا ، أستراليا ، والذي دمر قطاعًا بطول 25 كيلومترًا … ومع ذلك ، بدا هذا التعريف شديد التقييد بحيث لا يمكن استخدامه لرجال الإطفاء . بتبني التعريف الأكثر واقعية “لدوامة النار المصحوبة برياح شبيهة بالإعصار” ، جمعت أنا وزميلي بريت بتلر جميع المعلومات المتاحة والطائرات المدمجة في دليل وتدريب لرجال الإطفاء.

ثم نتج عن حريق كار ، الحريق الكبير المذكور في بداية هذا المقال ، والذي دمر مقاطعتي شاستا وترينيتي في كاليفورنيا خلال صيف عام 2018 ، إعصار من النار. وهكذا وجدت نفسي هناك للتحقيق في وفاة رجل إطفاء ، وهي مأساة كنت أخشىها منذ فترة طويلة.

إقرأ أيضا:جبل الجودي

كيف تولد أعاصير النار : مثل ساحة المعركة

بدا الموقع وكأنه ساحة معركة. لمساعدتي ، قمت بتجنيد جوش ورمان ، عالم الأرصاد الجوية المشهور في الولايات المتحدة لأبحاثه عن الأعاصير والأعاصير. مثلي ، لم ير شيئًا مثله من قبل. وقد دمرت كتل كاملة من المنازل بالأرض. وتناثرت السقوف وجميع أنواع الأنقاض على الأرض. عدة سيارات بها فوهات برميل. واقتُلعت الأشجار من جذورها أو تحطمت ، كما نباحت الرياح التي تحمل حبات الرمال والحصى. وانهارت ثلاثة أبراج معدنية ارتفاعها 30 مترا. تمزق أحدهم من قاعدته ، وقد تم نقله لمسافة تزيد عن 300 متر …

قدرنا أن الرياح هبت هناك بسرعة 265 كيلومترًا في الساعة. على مقياس فوجيتا (الذي يصنف الأعاصير وفقًا لسرعة الرياح بمقياس من 0 إلى 5) ، تعني هذه السرعة إعصارًا بمقدار 3 ، والذي يتضمن أضرارًا كبيرة (تمزق الجدران والأسطح وجرفها بعيدًا). في ولاية كاليفورنيا ، تم توثيق إعصارين عاديين فقط من هذه القوة … لكن إعصار كار حريق لم يكن “عاديًا”: لقد كان إعصارًا من النار بداخله غازات محترقة ربما وصلت درجة حرارتها إلى 1500 درجة مئوية ، بينما قطر القاعدة أكثر من 300 متر ، وبحسب صور الرادار بلغ ارتفاعها 4800 متر. لمدة 40 دقيقة على الأقل ، تحركت ببطء ، تاركة وراءها دمارًا بطول 1.5 كيلومتر تقريبًا.

من أجل التعلم من هذا الحدث الاستثنائي

من أجل التعلم من هذا الحدث الاستثنائي ، أجرى فريقنا مقابلات مع الشهود وجمع مقاطع الفيديو. وقع إعصار الحريق مساء 26 يوليو 2018 ، أثناء حريق غابة امتد على مساحة آلاف الأفدنة شمال غرب ردينغ. كان هذا الحريق شديدًا وشديدًا لدرجة أنه تسبب في حدوث سحب حميدة يصل ارتفاعها إلى أكثر من 5 كيلومترات. في حوالي الساعة 5:30 مساءً ، اندلعت ألسنة اللهب فجأة شرقاً .

مما أسفر عن مقتل رجل إطفاء يقود جرافة ، دون سميث ، فضلاً عن أحد السكان الذي ظل محاصراً في منزله. عندما اقترب الحريق من ضواحي ريدينغ ، ولّد عدة زوابع من النار وألقى براندونز أكثر من 1.5 ميل إلى الأمام عبر نهر سكرامنتو. أدى ذلك إلى اندلاع عدة حرائق ثانوية منعزلة بالقرب من كتلتين من المنازل في نهاية طريق مسدود. أصبح الوضع فوضويًا للغاية: كان رجال الإطفاء يحاولون إخلاء السكان وإنقاذ ممتلكاتهم ، وكان الناس يركضون للفرار من الحريق بينما تم قطع الانسحاب …

كيف تولد أعاصير النار : تشكل إعصار النار على الطريق المؤدي إلى التنمية

وصل رجل الإطفاء في Redding ، جيريمي ستوك ، في حوالي الساعة 7:30 مساءً ، حيث تشكل إعصار النار على الطريق المؤدي إلى التنمية ، مما أدى إلى محاصرة السكان ورجال الإطفاء. لقد كان لديه الوقت لتوجيه نداء استغاثة لاسلكي قبل أن تدحرجت رياح عاتية شديدة شاحنته على بعد عشرات الأمتار قبل أن تصطدم بشجرة. مرت عدة ساعات قبل أن يتم العثور عليه ميتاً متأثراً بجراحه.

كما تسبب الحطام الناجم عن الرياح في إتلاف شاحنتي إطفاء. الغريب أنه بينما كانت هاتان المركبتان الثقيلتان تسيران في نفس الاتجاه على بعد 50 متراً ، تضررت إحداهما بشكل رئيسي من جانب السائق ، والأخرى بشكل رئيسي من جانب الركاب ، مما يدل على الحركة الدورانية للهواء. كما تحطم الزجاج الأمامي لثلاث جرافات قريبة مما أدى إلى إصابة أحد السائقين في عينه. آخر أحرق يديه بشكل خطير. توقف ضابط شرطة متقاعد عن القيادة عندما أدرك أن سرير سيارته الصغيرة مشتعل ؛ ونجا لكنه أصيب بحروق في الجهاز التنفسي. والأكثر مأساوية ، أنه في ضواحي الإعصار قتل طفلان وجدتهما الكبرى في حريق منزلهما.

ما هي أسباب حرائق الأعاصير؟

ما هي أسباب حرائق الأعاصير؟ هل يمكننا توقع تكوينه حتى نتمكن من إخلاء الناس في الوقت المناسب؟ للإجابة على هذه الأسئلة ، فإن الخطوة الأولى هي البحث عن أحداث مماثلة في الماضي. في عام 1871 ، تعرضت مدينة في ويسكونسن للدمار بسبب ظاهرة يمكن القول إنها ، وفقًا للكم الهائل من الأشياء التي تم نقلها ، بما في ذلك المنزل ، كانت بمثابة إعصار من النار. في عام 1964 ، أدى حريق بولو بولاية كاليفورنيا إلى إصابة أربعة أشخاص وتدمير منزلين وحظيرة وثلاث سيارات وبستان أفوكادو.

واحدة من أفظع أعاصير النيران حدثت أثناء قصف هامبورغ ، بين 25 يوليو و 3 أغسطس ، 1943 ، والتي أودت خلالها بحياة أكثر من 40 ألف نسمة: وفقًا للعالم الجغرافي تشارلز إيبرت ، هذه العاصفة ، أي هذه “العاصفة النارية” ، كان عرضه أكثر من 3 كيلومترات وارتفاعه 4.5 كيلومترات.

يتنافس الرعب الذي شهدته مدينة هامبورغ عام 1943 مع رعب إعصار حريق طوكيو العظيم عام 1923. وكان زلزال كبير قد أشعل الحريق. ثم تشكل إعصار كبير من النار وقتل 38000 شخص في 15 دقيقة.

كيف تولد أعاصير النار : دوامات النار في المختبر

لأكثر من نصف قرن ، تم تفسير هذا الحدث من خلال افتراض أن إعصارًا عاديًا قد تشكل بالضبط حيث كان هناك حريق كبير. لكن في الثمانينيات والتسعينيات ، قرأ سيجي سوما وكوزو سايتو من جامعة كنتاكي جميع الروايات التاريخية للحدث من أجل بناء نموذج للمكان وتقليد الرياح التي هبت في ذلك اليوم من خلال التيارات الهوائية المناسبة. وهكذا أعادوا إنتاج حريق طوكيو الكبير على نطاق صغير ، وأظهروا أن هذه النار نفسها قد ولّدت إعصارها الناري.

بُني هذا البحث على تجارب رائدة قبل عقدين من الزمن بواسطة جورج بيرام وروبرت مارتن في محطة الأبحاث الجنوبية التابعة لخدمة الغابات الأمريكية. نجح هذان الباحثان في خلق دوامات صغيرة من النار في منشآتهما في ماكون ، جورجيا. أجهزتهم؟ حوض دائري صغير يحتوي على كحول مشتعل وتحيط به جدران أسطوانية مثقوبة بشقوق رأسية. أجبر هذا الهواء القادم لتغذية النار على الدوران. استهلكت الدوامة الناتجة كل الوقود بمعدل أسرع ثلاث مرات من دون دوران. يؤدي وجود رياح دوارة إلى زيادة معدل الاحتراق عن طريق التسبب في احتراق اللهب لسطح الكحول مما يؤدي إلى تسخينه ثم إشعال الأبخرة المنبعثة.

يحدث شيء مشابه في دوامات حرائق الغابات

يحدث شيء مشابه في دوامات حرائق الغابات وأعاصير النار. عندما يتم تسخين قطعة من الخشب إلى درجة حرارة عالية ، فإنها تنتج مئات الغازات القابلة للاشتعال المختلفة ، والتي ينتج عن احتراقها ألسنة اللهب. تدفع رياح الإعصار الناري الأفقية والدوارة القوية ألسنة اللهب نحو الغطاء النباتي ، مما يزيد من احتراقها.