Lauffeuer ExplosionenFeuerwirbel, gewaltige Gewitterstürme: Wenn Feuer groß und heiß genug werden, können sie tatsächlich ihr eigenes Wetter erzeugen.
In diesen Extrembrandsituationendie üblichen Methoden der Feuerwehr zur direkten Brandbekämpfung funktionieren nicht, und Waldbrände geraten außer Kontrolle. Feuerwehrleute haben viele dieser Risiken in der riesiger Parkbrand brennt im Sommer 2024 in der Nähe von Chico, Kalifornien.
Aber wie kann ein Feuer Wetter erzeugen?
Ich bin ein Atmosphärenwissenschaftler wer nutzt die von Satelliten gesammelten Daten in Wettervorhersagemodelle um extreme Wetterphänomene besser vorherzusehen. Satellitendaten zeigen, dass durch Feuer verursachte Gewitter viel häufiger vorkommen, als noch vor wenigen Jahren angenommen wurde. Hier erfahren Sie, was passiert.
Die Zusammenhänge zwischen Waldbränden und Wetter
Stellen Sie sich eine Wildnis mit trockenem Gras, Gestrüpp und Bäumen vor. Ein Funke schlägt ein, vielleicht durch einen Blitz oder einen Ast, der eine Stromleitung trifft. Wenn das Wetter heiß, trocken und windig ist, könnte dieser Funke schnell einen Waldbrand entfachen.
Wenn Vegetation brennt, werden große Mengen an Wärme freigesetzt. Dadurch erwärmt sich die Luft in Bodennähe, und diese Luft steigt wie ein Heißluftballon auf, da heiße Luft weniger dicht ist als kalte Luft. Kühlere Luft strömt dann ein und füllt den Hohlraum, den die aufsteigende Luft hinterlassen hat.
Das ist wie Waldbrände erzeugen ihre eigenen Windmuster.
Was als nächstes passiert, hängt davon ab, Stabilität der AtmosphäreWenn die Temperatur mit zunehmender Höhe über dem Boden schnell abkühlt, ist die aufsteigende Luft immer wärmer als ihre Umgebung und steigt weiter auf. Wenn sie hoch genug steigt, kondensiert die Feuchtigkeit, Bildung einer Wolke, bekannt als Pyrocumulus oder Flammagenitus.
Steigt die Luft weiter auf, gefriert die kondensierte Feuchtigkeit irgendwann.
Satellitenbilder zeigen, wie das Park Fire in der Nähe von Chico, Kalifornien, im Juli 2024 intensive Pyrocumulonimbus-Fahnen erzeugte, die in Weiß sichtbar sind. Bildnachweis: CSU/CIRA und NOAA
Sobald eine Wolke sowohl flüssige als auch gefrorene Wasserpartikel enthält, Kollisionen zwischen diesen Teilchen Kann führen zu elektrische LadungstrennungWenn die Ladungsbildung groß genug ist, kommt es zu einer elektrischen Entladung – besser bekannt als Blitzschlag –, die die Ladungen neutralisiert.
Ob sich eine Brandwolke zu einem Gewitter entwickelt, hängt ab von drei Hauptzutaten: eine Quelle von Auftrieb, Instabilität und Feuchtigkeit.
Trockener Blitz
In Waldbrandgebieten herrscht normalerweise nur begrenzte Feuchtigkeit. Wenn die Bedingungen in der unteren Atmosphäre trocken sind, kann dies zu dem führen, was als trockener Blitz.
Niemand, der in einer waldbrandgefährdeten Gegend lebt, möchte Trockenblitze erleben. Trockenblitze entstehen, wenn ein Gewitter Blitze erzeugt, der Niederschlag jedoch verdunstet, bevor er den Boden erreicht. Das bedeutet, dass es keinen Regen gibt, der helfen könnte, durch Blitze ausgelöste Brände zu löschen.
Feuerwirbel
Wenn Luft in der Atmosphäre aufsteigt, kann sie unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten und -richtungen ausgesetzt sein, ein Zustand, der als Windscherung bezeichnet wird. Dies kann dazu führen, dass die Luft rotiert. Die aufsteigende Luft kann die Rotation in die Vertikale lenken, ähnelt einem Tornado.
Diese Feuerwirbel können starke Winde erzeugen, die brennende Asche verteilen und neue Feuerbereiche entfachen können. Normalerweise sind sie jedoch keine echten Tornados, da sie nicht mit rotierenden Gewittern verbunden sind.
Abklingende Stürme
Irgendwann wird das durch den Waldbrand ausgelöste Gewitter allmählich abklingen, und was hochgegangen ist, wird wieder herunterkommen. Der Abwind des abklingenden Gewitters kann unregelmäßige Winde am Bodenwodurch sich das Feuer in schwer vorhersehbare Richtungen ausbreitet.
Ein Zeitraffervideo zeigt einen großen Feuerwirbel während des Park Fire in der Nähe von Chico, Kalifornien, im Juli 2024.
Wenn Brände ihr eigenes Wetter erzeugen, kann ihr Verhalten unvorhersehbarer und unberechenbarer werden, was die Gefahr für Anwohner und Feuerwehrleute, die den Brand bekämpfen, nur noch vergrößert. Es ist für die Sicherheit aller wichtig, Änderungen im Brandverhalten vorherzusehen.
Satelliten zeigen, dass durch Feuer verursachtes Wetter gar nicht so selten ist
Meteorologen erkannten die Fähigkeit von Bränden, Gewitter zu erzeugen Ende der 1990er Jahre. Aber erst mit der Einführung des GOES-R-Serie Satelliten im Jahr 2017, dass Wissenschaftler die hochauflösende Bilder Man muss sich darüber im Klaren sein, dass durch Feuer verursachtes Wetter eigentlich alltäglich ist.
Heute können diese Satelliten Feuerwehrleute vor einem neuen Brand warnen noch vor Anrufen bei 911Das ist wichtig, denn es gibt eine steigende Tendenz in der Anzahl, Größe und Häufigkeit von Waldbränden in den Vereinigten Staaten.
Klimawandel und steigende Brandrisiken
Hitzewellen und Dürregefahr sind zunehmend in Nordamerika mit steigenden globalen Temperaturen, was immer häufiger trockene Landschaften und Wälder hinterlässt, die anfällig für Brände sind. Und Klimamodellexperimente zeigen, dass Der vom Menschen verursachte Klimawandel wird dieses Risiko weiter erhöhen.
Da in diesem wärmer werdenden Klima immer mehr Menschen in brandgefährdete Gebiete ziehen, ist es nicht verwunderlich, dass die Gefahr von Bränden und die Ausbreitung nimmt zu. Mit den Bränden kommen Kaskadierende Gefahren die noch lange nach dem Löschen des Feuers bestehen bleiben, wie zum Beispiel von Bränden gezeichnete Landschaften, die viel anfälliger für Erdrutsche und Schlammlawinen sind, welche die Wasserqualität und die Ökosysteme beeinträchtigen können.
Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Feuer ein natürlicher Teil des Erdsystems ist. Gemeinschaften können ihre Anfälligkeit für Brandschäden durch den Bau von verteidigungsfähigen Bereichen und Brandschneisen und die Verbesserung der Anfälligkeit von Häusern und Eigentum. Feuerwehrleute können außerdem die Brennstoffmenge in der Umgebung durch gezielte Brände verringern.
Als Feuerwissenschaftler Stephen J. Pyne schreibt, müssen wir als Menschen unsere Beziehung zum Feuer neu ausrichten, um lernen zu können, mit dem Feuer zu leben.
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