Wetenschappers die dicht bij de bosbranden werken, krijgen een nieuw inzicht in de rookpluimen van de branden. De resultaten bieden realtime informatie, zoals verticale windprofielen, voor brandweerlieden die de branden bestrijden.

Via dit door de National Science Foundation (NSF) gefinancierde onderzoek, Craig Clements, een meteoroloog aan de San José State University (SJSU), en onderzoeker Neil Lareau, ook van SJSU, hebben ontdekt dat bosbranden hun eigen weer kunnen creëren, wat leidt tot extreem brandgedrag.

In een artikel dat onlangs is gepubliceerd in het Journal of Applied Meteorology and Climatology, de wetenschappers rapporteren bevindingen van binnenuit wildvuurpluimen, informatie die voorheen alleen uit computersimulaties werd verkregen.

"Dit onderzoek biedt zeldzame observaties van het gedrag van rookpluimen van natuurbranden, " zegt Nick Anderson, programmadirecteur in NSF's afdeling Atmosferische en Geospace Sciences, die het onderzoek ondersteunden. "Een beter begrip van natuurbrandpluimen is belangrijk om te bepalen of rook dicht bij de grond blijft en de luchtkwaliteit en het zicht beïnvloedt, of dat het in de atmosfeer zal opstijgen en mogelijk invloed heeft op wolken en de hoeveelheid zonlicht die de grond bereikt."

De SJSU-onderzoekers monteerden Doppler LiDAR (Light Detection and Ranging, een teledetectiemethode die licht in de vorm van een gepulseerde laser gebruikt om afstanden te meten) instrumenten op een pick-up truck, die ze in de buurt van bosbranden plaatsten. "Tot nu, " zegt Clemens, "Het was moeilijk om bosbranden te bemonsteren met zulke geavanceerde instrumenten vanwege logistieke en veiligheidsproblemen."

Het team overwon dat door het verkrijgen van de geloofsbrieven van brandweerlieden, waardoor ze toegang hadden tot actieve bosbranden, en met behulp van een wendbare, op een vrachtwagen gemonteerd systeem dat snel kan worden ingezet. "Ons werk levert nieuwe informatie op over interacties tussen vuur en atmosfeer en hoe bosbranden zich verspreiden, ' zegt Clemens.

Naast het uitvoeren van onderzoek naar actieve bosbranden in het westen van de VS, de wetenschappers voerden gecontroleerde veldexperimenten uit, het instellen van branden en het bewaken van hun snelle verspreiding door middel van een reeks atmosferische instrumenten.

Deze studies gaven de onderzoekers informatie over hoe bosbranden hun eigen weersystemen creëren. Die weersystemen, beurtelings, brandstof extreem brandgedrag.

In hun tijdschriftartikel, de wetenschappers presenteren observaties van de El Portal Fire van juli, 2014, in Yosemite Nationaal Park, Californië.

De resultaten toonden krachtige, door brand veroorzaakte opwaartse stromingen, zegt Clemens, en sterk turbulente wervelingen die zich langs de randen van de vuurpluim vormden. De gegevens toonden ook aan dat door vuur gemodificeerde winden zich meer dan een mijl van de brand zelf uitstrekten.

De bevindingen bevestigen al lang bestaande, maar voorheen niet gevalideerd, voorspellingen voor hoe pluimen opstijgen uit branden, en bieden nieuwe inzichten in de processen die bepalen hoe hoog en hoe ver de rook van natuurbranden zich zal verspreiden.

Naast de El Portal Fire, het team heeft 22 andere grote bosbranden in het westen van de VS bestudeerd.

"We zien een groot aantal branden, ", zegt Clements. "Velen zijn extreem qua intensiteit. Branden met een hogere intensiteit veroorzaken diepere pluimen, die kan helpen bij het verspreiden van branden door sintels op te heffen en vlekbranden te veroorzaken.

"Die situatie is gevaarlijk voor zowel brandweerlieden als gemeenschappen die op het pad van branden staan, zoals die in British Columbia en Californië deze zomer. We hebben meer geavanceerde modellen nodig om brandgedrag beter te voorspellen, Zeker in een veranderend klimaat."