_ Oamenii de știință simulează Lahaina Fire pentru a îmbunătăți predicția incendiilor sălbatice-urbane

Oamenii de știință au aplicat cu succes o pereche de modele computerizate avansate pentru a simula incendiul de anul trecut care a devastat orașul hawaian Lahaina. Dezvoltarea ar putea pune bazele pentru predicții mai detaliate ale incendiilor de vegetație care avansează în orașe și orașe, ajutând în cele din urmă la eforturile de stingere a incendiilor și la evacuări mai sigure, precum și la proiectarea comunităților rezistente la incendiu.

Studiul, condus de Centrul Național de Cercetare Atmosferică a Fundației Naționale de Știință din S.U.A. (NSF NCAR), a reunit o echipă interdisciplinară de meteorologi cu ingineri structurali și de mediu.

Experiența lor combinată le-a permis să simuleze cât de intense vânturile au provocat un a incendiat și a condus flăcările în diferite direcții prin cartiere și cartiere comerciale, aprinzând și distrugând o varietate de structuri pe fondul evacuărilor haotice. Studiul a fost publicat în Natural Hazards and Earth System Sciences,.

Deși oamenii de știință au lucrat de ani de zile pentru a îmbunătăți previziunile incendiilor care ard prin păduri și pajiști pe diferite terenuri, abia recent s-au orientat către și mai multe provocare dificilă de a prezice cum se va comporta un incendiu odată ce va întâlni zonele populate. Astfel de evenimente au devenit mai frecvente în ultimul deceniu, adesea cu consecințe tragice.

„Este o situație atât de complexă când incendiile se deplasează din zonele periferice într-un oraș, dar acest studiu arată că vom avea capacitatea într-un viitor nu prea îndepărtat pentru a prezice răspândirea incendiului în câteva minute de la cunoașterea locației și a momentului de aprindere a incendiului”, a declarat om de știință NSF NCAR Timothy Juliano, autorul principal al noului studiu.

„Abordarea noastră. poate servi drept bază pentru a înțelege cum condițiile meteorologice extreme pot afecta comportamentul incendiului în diferite tipuri de medii construite și, în cele din urmă, pot proteja mai bine comunitățile vulnerabile.”

Juliano însuși a fost martor la necesitatea unei predicții îmbunătățite atunci când a trebuit să-și evacueze casa din Louisville, Colorado, în timpul incendiului Marshall din 2021, care a distrus peste 1.000 de structuri.

Echipa de cercetare a inclus experți de la Universitatea din Buffalo, Universitatea din Nevada Reno și Institutul Cooperativ de Cercetare. în Științe ale Mediului la Universitatea din Colorado Boulder.

Incendiile cu mișcare rapidă din ultimii ani au devastat comunități din locații atât de îndepărtate precum Superior și Louisville, Colorado; Talent și Phoenix, Oregon; Paradise, California; și Gatlinburg și Pigeon Forge, Tennessee. Incendiul de la Lahaina din 8-9 august 2023 a fost deosebit de tragic, ucigând 100 de oameni și distrugând peste 2.200 de structuri. A fost cel mai mortal incendiu din S.U.A. din mai mult de un secol.

În fiecare dintre aceste cazuri, flăcările au măturat din zonele cu vegetație în subdiviziuni și mall-uri în timpul evenimentelor extreme de vânt, copleșind eforturile de stingere a incendiilor și provocând daune majore în 12 ani. ore de aprindere. Oamenii de știință lucrează pentru a înțelege mai bine astfel de evenimente, care necesită o analiză minuțioasă a condițiilor atmosferice locale, precum și o determinare a modului în care un incendiu poate arde prin păduri sau pajiști și apoi, odată ajuns în oraș, aprinde o structură după alta.

Pentru a obține o imagine detaliată a incendiului de la Lahaina, echipa de cercetare a asociat două modele de computer cu capacități diferite.

Unul, modelul de cercetare și prognoză meteorologică (WRF) bazat pe NSF NCAR, a fost folosit pentru a simula furtuna de vânt de jos, care a izbucnit în ziua incendiului, generând rafale de până la 80 de mile pe oră. Modelul de înaltă rezoluție ar putea arăta fluxurile turbulente ale vântului în jurul Lahainei și un „salt hidraulic” – un eveniment în care vânturile care se repezi la vale se ridică brusc atunci când se ciocnesc cu vânturile care curg în cealaltă direcție, declanșând mișcări haotice și puternice ale aerului.

Câmpurile de vânt din simularea WRF au fost introduse în al doilea model, Streamlined Wildland-Urban Interface Fire Tracing (SWUIFT). Acest model poate simula răspândirea flăcărilor într-o zonă dezvoltată, surprinzând modalitățile prin care căldura extremă și jarul de foc pot incendia structurile.

Simulările au surprins vânturi puternice în dimineața zilei de 8 august care curgeau pe versanții muntosi. de Pu'u Kukui la est de Lahaina. Aceste vânturi au întâmpinat un flux invers, creând un salt hidraulic care s-ar muta treptat în larg.

Până la mijlocul după-amiezii, cele mai puternice vânturi zguduiau zonele chiar la est de centrul orașului Lahaina, unde se crede că incendiul a început în iarba uscata. La începutul serii, saltul hidraulic a început să se deplaseze înapoi spre est spre Lahaina și apoi parțial în sus pe panta Pu'u Kukui. Acest lucru a învăluit orașul în câmpuri de vânt deosebit de perfide, cunoscute sub numele de rotoare turbulente, cu vânturi medii inversând și curgând de la vest la est, în contrast cu fluxul puternic anterior de la est la vest în timpul aprinderii.

Modificările. în direcția vântului s-a dovedit fatidică. Simularea a arătat că incendiul inițial s-a extins de la aproximativ 15:30–16:30, trecând de la vegetație la structuri pe o potecă îngustă în aceeași direcție cu vântul și ajungând în zonele istorice de pe malul oceanului.

Frontul de foc s-a lărgit apoi încet și, începând în jurul orei 19:30, s-a accelerat pe măsură ce schimbarea vântului a alungat flăcările în toate direcțiile, ajungând la structurile din porțiunea de sud a Lahainei, continuând totodată să se extindă spre nord.

„Deplasarea ulterioară, și destul de bruscă, a vântului către țărm (vest) și variabilitatea extremă a fost deosebit de insidioasă, deoarece a permis extinderea continuă a focului în toate direcțiile și, astfel, cei care fugeau de cursa inițială de la est la vest nu au avut un refugiu sigur în afară de ocean”, se arată în ziar. „Cu alte cuvinte, nu a fost o situație simplă de a ieși din calea incendiului.”

Rezultatele rezultatelor simulării au fost în general bine urmărite cu rapoartele martorilor și videoclipurile înregistrate pentru răspândirea incendiului.

Autorii au remarcat că, pe lângă câmpurile de vânt neobișnuit de puternice și turbulente, mai mulți factori au afectat numărul deceselor. Ei au spus că sunt necesare cercetări suplimentare privind rolul tipurilor de construcție a clădirilor, planificarea și ordinele de evacuare, ieșirea blocată și datele demografice ale populației (multe dintre victimele incendiului erau în vârstă).

Totuși, chiar și într-o situație atât de complexă. , Juliano și co-autorii săi au concluzionat că modelarea computerizată avansată poate face diferența atunci când o comunitate este amenințată de un incendiu care se mișcă rapid.

Cercetarea lor arată că ar trebui să fie posibilă dezvoltarea de noi tehnologii care să poată rula computerul. simulări în timp mai rapid decât real pentru a ajuta la stingerea incendiilor și la evacuări. Astfel de tehnologii pot ajuta, de asemenea, să ghideze planificarea pentru a reduce riscul de incendiu cu mult înainte ca o conflagrație să se aprindă.

„Am fost surprins de cât de bine a ieșit simularea”, a spus Juliano. „Acest studiu demonstrează potențialul de a dezvolta un sistem activ de sprijinire a deciziei de incendiu care poate revoluționa răspunsul la incendii în mediul construit și poate da putere unui viitor în care societatea coexistă cu incendiile de vegetație.”

(Fluierul)