上周五下午,一场野火席卷了15号州际公路,这条繁忙的高速公路连接着南加州的洛杉矶和拉斯维加斯,数十辆汽车被点燃。
“我干这行15年了,我见过车辆燃烧,但我从未见过如此规模的火灾,”现场消防车指挥官之一贾斯汀·科雷尔说。“我从未见过如此多的车辆如此迅速地受到影响。情况非常紧张。”
这场名为“北部”的火灾自7月17日以来一直在燃烧,影响了圣贝纳迪诺国家森林及其周边地区近4300英亩的土地。虽然它是目前加州最大的火灾,但与该州正在燃烧的许多其他火灾相比,“北部”火灾规模较小。其中一些火灾影响了超过10万英亩的土地,但发生在对生命和财产威胁相对较小的地区。专家表示,森林火灾迅速蔓延到道路并烧毁车辆的情况很少见,但他们一致认为,需要更好地了解野火蔓延的原因。
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美国今年正经历一个严重的火灾季;截至昨日,已有近550万英亩的土地受到野火的影响。这明显高于截至今日的10年平均水平(2005年至2014年)。最近的一项研究发现,在世界大部分地区,火灾季节在35年内延长了近20%,并将这种延长与气候变化联系起来。科雷尔认为,该州令人痛苦的长期干旱导致了大量易燃干燥燃料的出现,这是助长野火的一个重要因素。
马克·芬尼是蒙大拿州米苏拉市落基山研究站的研究员,他一直在米苏拉火灾科学实验室研究火焰动力学,以揭示野火蔓延的机制。
芬尼说:“在98%到99%的此类火灾案例中,没有进行建模,根本没有时间。”芬尼也是美国林务局的科学家。他说,在几乎所有这些情况下,都是人类“解读火情”,并据此做出决定。当火灾爆发时,工作人员立即被派遣,并将有关火灾性质的信息反馈到控制中心:火灾有多大,蔓延速度有多快,以及蔓延方向。
虽然人们普遍认为热量是通过辐射在野火中传递的,但芬尼团队的研究表明,热量也通过对流传递。辐射是一种不需要介质的热量传递方式——例如,阳光,它可以穿过太空并被我们感受到热量。另一方面,对流是受热物体本身的运动,就像锅中沸腾的水,底部的水被加热并上升到顶部,而顶部的冷水下降,更靠近火焰。这使得热量能够传递到所有的水分子。在野火期间,热辐射和对流同时发生。
芬尼说:“野火与已被广泛研究的其他火灾问题非常不同。”“首先,燃料的种类就不同。”在荒野中,燃料是非常精细的材料,如草、树叶、松针和小树枝,这与建筑物、汽车或工业场所中的燃料非常不同。“荒野燃料就像书页的边缘——它们一旦与火焰接触就会非常非常快地被点燃,”他说。
火势会随着风脉动、跳跃和摆动
芬尼补充说,野火的火焰密度非常低,因此它们会像热气球一样膨胀和上升,但它们不会以稳定的方式上升,而是脉动并形成受风影响的环流。火灾如此难以预测的主要原因之一是它们会随着风摆动。专家表示,最有可能的是强阵风将火势引到了高速公路上。
加州大学伯克利分校生态系统科学部门的火灾科学教授斯科特·L·斯蒂芬斯解释说:“帮助火势蔓延的因素有两个:风和地形。”“关于风,问题在于它变化非常快,火势也会随之变化——这可能在15秒内发生,”斯蒂芬斯说。他还补充说,火势也可以非常迅速地向上坡蔓延。
野火可以在温和的条件下像波浪一样蔓延开来,快速推进一段时间,然后在寻找更多燃料时减速,然后再向前猛扑。但当条件合适时,它也可以跨越一段距离跳跃——这种运动被称为飞火。芬尼说,这很可能就是上周五发生的事情,当时火势爆发到高速公路上,并在许多车辆中引发火灾。“它没有燃烧沥青,它在抛射火星,”他说,通过点燃前方的新火点向前移动。“这就是火灾如何跨越湖泊、高速公路和山脊——在高风、低湿度和飞火的情况下。”
科雷尔说,一旦官员意识到火势正朝高速公路蔓延,他们就评估了潜在的损失,甚至预料到这起事件会造成多人伤亡。但在上周五,由于疏散了被困在高速公路上的民众,没有人丧生,只有少数人受了轻伤。然而,在当地媒体的报道中,有几个人讲述了他们惊恐地看着自己的车辆着火,或者被困在车里,火焰肆虐附近的车辆。
对“北部”火灾起因的调查仍在进行中,但专家表示,很可能是人为造成的。“今年这个时候,该地区的大部分火灾都是人为造成的,”芬尼说,“而且由于它们是人为造成的,所以它们,嗯,非常靠近人类。”
斯蒂芬斯说,几乎每一次这样的火灾都是一种威胁,因为加州人口非常稠密。
周五,使消防工作复杂化的是至少五架无人机的存在,消防部门发布的消息称,这些无人机很可能是私人拥有的业余爱好无人机。这些无人机通常用于拍摄航拍照片。科雷尔说,由于无人机在附近飞行,携带水灭火的直升机无法投入工作。消防部门发布的消息指出,无人机的存在使空中灭火行动暂停了近25分钟。自周一以来,扑灭“北部”火灾的费用总计近250万美元。该部门希望在今天及时雨水的帮助下完全控制火势。
经Environment & Energy Publishing, LLC.许可,转载自Climatewire。《气候导报》www.eenews.net,202-628-6500