De Kincade Fire brandt door Sonoma County, Californië, mensen uit hun huizen verdrijven en verwoesting achterlaten. Het is een grimmige herinnering aan de steeds dringender behoefte aan een beter begrip van hoe branden ontstaan ​​en zich verspreiden.

Dit is waar Rodman Linn en zijn onderzoek van pas komen. Hij ontwikkelt en gebruikt computermodellen van de gekoppelde interactie tussen de bosbranden en de omringende atmosfeer in Los Alamos National Laboratory. In het novembernummer van 2019 Natuurkunde vandaag , Linn beschrijft enkele van de vele manieren waarop vloeistofdynamica het gedrag van branden regelt.

Het is onjuist om bosbranden te zien als oprukkende muren van vlammen, zoals ze vaak worden geconceptualiseerd. De beweging en het gedrag van branden zijn veel complexer.

"Het drijfvermogen dat wordt veroorzaakt door het vrijkomen van energie van het vuur zelf, interageert met de omgevingswinden om complexe patronen van luchtbeweging te produceren die het gedrag van het vuur dicteren, " zei Lin, een senior wetenschapper bij Los Alamos National Laboratory.

De belangrijkste manier waarop bosbranden zich verspreiden, is door de beweging van hete gassen die worden veroorzaakt door omgevingswind die lucht door de openingen tussen de vlammentorens veroorzaakt door opwaartse stromingen.

"De vloeistofdynamica die de natuurbrand beheerst, heeft een breed scala aan schalen, "zei Linn. "Het is alles van de beweging van warme of koude lucht rond gebladerte tot de weerpatronen en topografie-geïnduceerde beweging van lucht. Dat brede scala aan schalen en maten van vloeistofdynamische structuren maakt deel uit van wat het voorspellen van natuurbranden zo uitdagend maakt."

Een deel van het verminderen van de verwoesting veroorzaakt door bosbranden is begrijpen hoe vuur interageert met de omgeving, zodat mensen betere beslissingen kunnen nemen over evacuatieplannen en hoe constructies worden gebouwd.

"De beslissingen die samenvloeien tot het menselijke deel van het verminderen van de vernietiging van natuurbranden, zijn afhankelijk van het begrijpen van het huidige en toekomstige natuurbrandgedrag onder een breed scala van omstandigheden, " zei Lin.

Een andere manier om natuurbranden te beheersen is door middel van gecontroleerde brandwonden, die doelgericht zijn, strategische branden aangestoken door landbeheerders. Het is een praktijk die momenteel met succes wordt gebruikt in het zuidoosten van de Verenigde Staten, maar dateert al eeuwen uit de Indiaanse landen. De bomen in overwoekerde bossen leveren overtollige brandstof voor bosbranden om zich te verspreiden. Door met regelmatige tussenpozen voorgeschreven vuren te stoken om overgroei op te ruimen, die afhangt van het lokale ecosysteemtype, het risico op catastrofale branden kan worden verminderd.

Voorgeschreven branden worden zorgvuldig beheerst met behulp van ingewikkelde ontstekingspatronen die zijn gebaseerd op lokale vegetatie, topografie en weersomstandigheden.

Om deze praktijk met succes naar het westelijke deel van het land te brengen, het is noodzakelijk om gebruik te maken van onderzoek dat door Linn en anderen in organisaties wordt gedaan, zoals de USDA Forest Service en Tall Timbers Research Station, om te begrijpen hoe de verschillende omgevingscondities het brandgedrag beïnvloeden. Door dit soort onderzoek wetenschappers hopen beoefenaars in staat te stellen om met vertrouwen voorgeschreven vuurtactieken aan te passen aan een breder scala aan scenario's en hun vermogen om zich aan te passen aan dynamische omstandigheden te vergroten.