Hvordan Wildfires Work

{h1}

Wildfires brænder omkring fem millioner acres i usa hvert år. Lær om årsagerne til brande, hvordan brande behøver at virke, og hvordan brandmænd bekæmper dem.

- På bare få sekunder sætter en gnist eller endda solens varme alene af en inferno. Sprøjten spreder sig hurtigt og spiser den tykke, udtørrede vegetation og næsten alt andet i sin vej. Det var engang en skov, der kommer en virtuel pulverkog af uudnyttet brændstof. I en tilsyneladende øjeblikkelig udbrud overtager vildtilden t-housa-nds af hektar omgivende jord, der truer hjemmene og bor for mange i nærheden.

Et gennemsnit på 5 millioner acres brænder hvert år i USA, hvilket forårsager millioner af dollars i skade. Når en ild begynder, kan den sprede sig i en hastighed på op til 14,29 miles i timen (23 km / t) og forbruge alt i sin vej. Som en ild spredes over børste og træer, kan det tage på sig et eget liv - finde måder at holde sig i live, og til og med gyde mindre brande ved at smide glidende miles væk. I denne artikel vil vi se på brande, undersøge, hvordan de fødes, leve og dø.

Hvordan Wildfires Work: brande

I 2000 brændte dette brandsted lige nord for Sula, Montana.

På en varm sommerdag, når tørkeforholdene springer op, kan noget så lille som en gnist fra en togbils hjul, der rammer banen, antændes med et voldsomt brand. Somme tider forekommer brande naturligt, antændt af varme fra solen eller en lynnedslag. Flertallet af brande er imidlertid resultatet af menneskelig uforsigtighed.

Fælles årsager til brande er:

  • Brandstiftelse
  • lejrbål
  • Kassere tændte cigaretter
  • Forkert brændende snavs
  • Spille med kampe eller fyrværkeri
  • Foreskrevne brande

- Alt har en temperatur, hvor den brister i flammer. Denne temperatur kaldes et materiale flash punkt. Træets flammepunkt er 572 grader Fahre-nheit (300 C). Når træ opvarmes til denne temperatur, frigives det carbonhydridgasser, der blandes med ilt i luften, forbrænder og skaber ild.

Der er tre komponenter til brug for antændelse og forbrænding. En ild kræver brændstof -forbrænding, luft til levering ilt, og a varme kilde for at bringe brændstoffet op til antændelsestemperaturen. Varme, ilt og brændstof danner brand trekant. Brandmændene taler ofte om ildantrekanten, når de forsøger at udbrænde en flamme. Tanken er, at hvis de kan fjerne nogle af søjlerne i trekanten, kan de kontrollere og i sidste ende slukke ilden.

- Efter forbrænding opstår og en ild begynder at brænde, er der flere faktorer, der bestemmer, hvordan ilden spredes. Disse tre faktorer omfatter brændstof, vejr og topografi. Afhængigt af disse faktorer kan en brand hurtigt fizzle eller blive en raserende flamme, der scorches tusindvis af acres.

Brændstofbelastninger

Brændstof er en vigtig faktor ved bestemmelsen af ​​brandens intensitet.

Brændstof er en vigtig faktor ved bestemmelsen af ​​brandens intensitet.

-Wi-ldfires spredes baseret på typen og mængden af ​​brændstof, der omgiver det. Brændstof kan omfatte alt fra træer, underbrus og tørre græsarealer til boliger. Mængden af ​​brændbart materiale, der omgiver en ild, betegnes som brændstofbelastning. Brændstofbelastningen måles med mængden af ​​ledig brændstof pr. Arealareal, sædvanligvis tons pr. Acre.

En lille brændstofbelastning vil medføre, at ilden brænder og spredes langsomt, med lav intensitet. Hvis der er meget brændstof, brænder ilden mere intens, hvilket får det til at sprede sig hurtigere. Jo hurtigere det opvarmer materialet omkring det, jo hurtigere kan disse materialer antændes. Brændets tørhed kan også påvirke ildens opførsel. Når brændstoffet er meget tørt, forbruges det meget hurtigere og skaber en ild, der er meget vanskeligere at indeholde.

Her er de grundlæggende brændstofegenskaber, der bestemmer, hvordan det påvirker en brand:

  • Størrelse og form
  • Arrangement
  • Vandindhold

Små brændstofmaterialer, også kaldet prangende brændstoffer, såsom tørt græs, fyrretræer, tørre blade, kviste og andre døde børster, brænder hurtigere end store tømmer eller stubber (derfor starter du en ild med tændt snarere end logs). På et kemisk niveau tager forskellige brændstofmaterialer længere tid at antændes end andre. Men i et brand, hvor det meste af brændstoffet er lavet af samme slags materiale, er hovedvariablen i tændingstiden forholdet mellem brændstofets samlede overfladeareal og dets volumen. Da en kvists overflade ikke er meget større end dens volumen, antændes den hurtigt. Til sammenligning er et træs overflade meget mindre end dets volumen, så det har brug for mere tid at varme op, før det antændes.

Når ilden skrider frem, tørrer den materialet lige ud over det - varme og røg nærmer sig potentielt brændstof, der forårsager brændstofets fugt at fordampe. Dette gør brændstoffet lettere at antænde, når ilden endelig når den. Brændsler, der er lidt udspændte, vil også tørre ud hurtigere end brændstoffer, der er pakket tæt sammen, fordi der er mere ilt til rådighed for det udtyndede brændstof. Flere tæt pakket brændstoffer bevarer også mere fugt, som absorberer ildens varme.

Vejrets rolle i Wildfires

Wildfires kan producere vind, der er 10 gange stærkere end vindene omkring dem.

Wildfires kan producere vind, der er 10 gange stærkere end vindene omkring dem.

-Veer spiller en vigtig rolle i fødsel, vækst og død af et brand. Tørke resulterer i yderst gunstige forhold for brande, og vindene hjælper med et brandbrand fremskridt - vejret kan anspore ilden til at bevæge sig hurtigere og opsluge mere jord. Det kan også gøre jobbet med at bekæmpe ilden endnu vanskeligere. Der er tre vejrbestanddele, der kan påvirke brande:

  • Temperatur
  • Vind
  • Fugtighed

Som tidligere nævnt påvirker temperaturen gnister af brande, fordi varme er en af ​​de tre søjler i brandantrekanten.Stifterne, træerne og brystet på jorden modtager strålende varme fra solen, som opvarmer og tørrer potentielle brændstoffer. Varmere temperaturer gør det muligt for brændstoffer at antænde og brænde hurtigere, hvilket øger den hastighed, hvorpå et brande spreder sig. Af denne grund har bålbrande tendens til at rase om eftermiddagen, når temperaturen er på deres hotteste.

Vind har formentlig den største indflydelse på en brandbekæmpelses adfærd. Det er også den mest uforudsigelige faktor. Vindene leverer ilden med yderligere ilt, yderligere tørt potentialebrændstof og skubbe ilden over jorden med en hurtigere hastighed.

Dr. Terry Clark, seniorforsker ved Det Nationale Center for Atmosfærisk Forskning, har udviklet en datamodel, der viser, hvordan vinden går i en lille skala. Siden 1991 har han konverteret denne model til at omfatte brandbrandegenskaber, såsom brændstof og varmeveksling mellem brande og atmosfæren.

"Vi ser på, hvad der hedder koblet ild atmosfære dynamik, hvor ilden og atmosfæren interagerer med hinanden, "sagde Clark." Vi har set på, hvordan brande interagerer med miljøet og får nogle af egenskaberne ved brandspredning og brandadfærd ved hjælp af den modellering, vi har været gør."

Clarks forskning har fundet ud af, at vinden ikke kun påvirker, hvordan ilden udvikler sig, men at brande selv kan udvikle vindmønstre. Når ilden skaber sine egne vejrmønstre, kan de foder tilbage til, hvordan ilden spredes. Store voldelige brande kan generere vind, kaldet brand hvirvler. Brand hvirvler, som er som tornadoer, er resultatet af de hvirvler, der er skabt af ildens varme. Når disse hvirvler vippes fra vandret til lodret, får du ildhvirvler. Fire hvirvler har været kendt for at kaste flammende logs og brændende snavs over store afstande.

"Der er en anden måde, hvorpå du kan vippe vorticiteten. Det er, at det kan titles uden at bryde ind i ildværdier, og i virkeligheden skal du springe frem i det, der kaldes hårnålvorter eller fremadskæringer," sagde Clark. "Disse er ganske almindelige i kronbrande [brande på toppen af ​​træer], og så ser du brande, der slikker op ad bakkerne." Forward bursts kan være 20 meter (66 fod) bred og skyde ud 100 meter (328 fod) med en hastighed på 100 mph (161 km / t). Disse udbrud forlader en forbrændt region og fører til brandspredning.

Jo stærkere vinden blæser, desto hurtigere brænder ilden. Ilden genererer vind selv, som er så mange som 10 gange hurtigere end den omgivende vind. Det kan endda smide embers i luften og skabe yderligere brande, en begivenhed kaldet spotte. Vind kan også ændre ildens retning, og vindstød kan øge ilden i træerne og skabe en krone ild.

Mens vinden kan hjælpe ilden til at sprede, fungerer fugt mod ilden. Fugt, i form af fugtighed og nedbør kan sænke ilden og reducere dens intensitet. Potentielle brændstoffer kan være svære at antænde, hvis de har store fugtindhold, fordi fugt absorberer ildens varme. Når fugtighed er lav, hvilket betyder, at der er en lav mængde vanddamp i luften, vil brande sandsynligvis starte. Jo højere luftfugtigheden er, desto mindre sandsynligt er brændstoffet at tørre og antændes.

Da fugt kan sænke chancerne for en brandbekæmpelse, har nedbør en direkte indvirkning på brandforebyggelse. Når luften bliver mættet med fugt, frigør den fugtigheden i form af regn. Regn og anden nedbør øger mængden af ​​fugt i brændstoffer, hvilket undertrykker eventuelle potentielle brande fra at bryde ud.

Brand på bjerget

Oftere end ikke brænder brande hurtigere op ad bakkerne. En gang på toppen af ​​en bakke har brande en tendens til at brænde ud.

Oftere end ikke brænder brande hurtigere op ad bakkerne. En gang på toppen af ​​en bakke har brande en tendens til at brænde ud.

-Den tredje store indflydelse på brandbekæmpelse er landets lag eller topografi. Selvom det forbliver stort set uændret, kan det i modsætning til brændstof og vejr enten hjælpe eller forhindre brandbrandprogression. Den vigtigste faktor i topografi, som den relaterer til brand er hældning.

I modsætning til mennesker rejser brande normalt op ad bakke meget hurtigere end ned ad bakke. Jo brødere hældningen, jo hurtigere brænder ilden. Brande rejser i retning af den omgivende vind, som normalt strømmer op ad bakke. Desuden kan ilden forvarme brændstoffet længere op ad bakken, fordi røgen og varmen stiger i den retning. Omvendt, når ilden har nået toppen af ​​en bakke, skal den kæmpe for at komme ned igen, fordi den ikke er i stand til at forvarme nedadgående brændstof såvel som op ad bakke.

Dr. Clark siger, at brande, der rejser langsommere op ad bakke, er en undtagelse fra reglen, men det sker. Vind kan virke mod en brand, der forsøger at bevæge sig op ad en skråning.

"Det afhænger af hvilken vej vinden blæser," sagde han. "For eksempel har jeg en casestudie i Australien, hvor vinden blæste ned ad bjergsiden, blæste ilden væk fra bakken, indtil en front kom igennem. Så gik det op ad bakke."

Ud over de skader, som brande forårsager, når de brænder, kan de også efterlade katastrofale problemer, hvis virkninger måske ikke mærkes i måneder efter, at ilden brænder ud. Når brande ødelægger hele vegetationen på en bakke eller et bjerg, kan det også svække det organiske materiale i jorden og forhindre vand i at trænge ind i jorden. Et problem der skyldes dette er ekstremt farlig erosion, der kan føre til ruskestrømme.

Et eksempel på dette fandt sted efter en juli 1994-brand, der brændte omkring 2.000 hektar skov og underbrus på Storm King Mountain's stejle skråninger, nær Glenwood Springs, Colorado. To måneder efter ilden forårsagede tunge regnskyler affaldsstrømme, der hældte tonsvis af mudder, sten og andre affald på en 3-mile strækning af Interstate 70, ifølge United States Geological Survey. Disse affaldsstrømme ophulede 30 biler og fejede to ind i Colorado River.

Mens vi ofte ser på brande som ødelæggende, er mange brandefugle faktisk gavnlige. Nogle vildbrande brænder en skovs bryst, som kan forhindre en større ild, der kan opstå, hvis børsten får lov til at ophobes i lang tid. Wildfires kan også gavne plantevækst ved at reducere sygdomspredningen, frigive næringsstoffer fra brændte planter i jorden og opmuntre til ny vækst.

Kæmper Blaze

Brandmænd bygger brandstød som denne for at fjerne potentielt brændstof fra et brasiliansk sti.

Brandmænd bygger brandstød som denne for at fjerne potentielt brændstof fra et brasiliansk sti.

-I-magine er inde i en ovn, iført tunge tøj med røg, der fylder dine lunger, og du kan kun begynde at forstå, hvordan det er at bekæmpe et voldsomt brand. Hvert år sætter tusindvis af brandmænd deres liv i fare for at kæmpe ubarmhjertige blazes. Den elite, jordbaserede brandmænd passer ind i to kategorier:

  • Hotshots - Arbejde i 20-personers hold, er de højtuddannede brandmanders primære opgave at opbygge en brændeovn omkring ilden for at undgå at sprede sig. EN brandbælte er et område af jord, der er blevet fjernet af et eventuelt brændsel til ilden. Hotshots er ansat af U.S. Forest Service.
  • Smokejumpers - Disse brandmænd er soldater, der hopper ud af fly for at komme til små blaze i fjerntliggende områder. Deres job er at undertrykke små brande, før de er i stand til at sprede sig i større. Røgjumpere bruger de samme brandbekæmpelsesteknikker som Hotshots, når de lander på jorden. Der er kun et par hundrede smokejumpers i hele USA, alle ansat af enten Bureau of Land Management (BLM) eller US Forest Service.

Udover at opbygge ildsteder og dousing ilden med vand og brandhæmmende, kan jordbesætninger også bruge backfires. Bagkilder er brande startet af jordbesætningen, der går videre mod det brændende skovbrande. Målet med at sætte et backfire er at opbrænde ethvert potentielt brændstof i vejen for det fremskredende brand.

Hvordan Wildfires Work: hvordan

Et luftvandsfartøj dråber vand og brandhæmmende på et brand.

Mens Hotshots, Smokejumpers og andre supportpersoner kæmper kampen på jorden, får de en masse støtte fra luften. Lufttankskibe bruges ofte til at slippe tusindvis af liter vand og retarderende på brande. De røde ting, som du ofte ser at blive droppet fra fly og helikoptere, er et kemikaliehæmmende middel, der indeholder fosfatgødning, hvilket hjælper med at sænke og afkøle ilden.

Helikoptere anvendes også som en metode til at angribe ilden ovenfra. Bære spande, der kan holde hundredvis af vand vand, flyve disse fly over ilden og slippe vandbomber. Helikoptere er også værdifulde til at transportere brandmænd til og fra ilden.

Wildfires er kraftfulde kræfter af naturen, der kan brænde så længe de har brændstof, ilt og varme. Brandmandens arbejde er at fjerne en, om ikke alle tre sider af brandantrekanten, for at forhindre yderligere skade.

For yderligere oplysninger om brande og relaterede emner, se linkene på næste side.


Video Supplement: How tsunamis work - Alex Gendler.




Forskning


Masse Menneskelige Offer? Bunke Af Gamle Kranier Fundet
Masse Menneskelige Offer? Bunke Af Gamle Kranier Fundet

Har Hajer Virkelig Dræbt Den Søde Baby Delfin?
Har Hajer Virkelig Dræbt Den Søde Baby Delfin?

Videnskab Nyheder


Sex Bundet Til Bedre Hjernekraft I Ældre Alder
Sex Bundet Til Bedre Hjernekraft I Ældre Alder

Chimpanse Genetisk Historie Stranger Than Mennesker '
Chimpanse Genetisk Historie Stranger Than Mennesker '

Offerede Børn Havde Deres Hjerte Flået Ud 550 År Siden
Offerede Børn Havde Deres Hjerte Flået Ud 550 År Siden

Konservative Eller Liberale? Arbejdsrum Afslører Alle
Konservative Eller Liberale? Arbejdsrum Afslører Alle

Er Glade Mennesker Pænere?
Er Glade Mennesker Pænere?


DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com