science >> Wetenschap >  >> Natuur

Veelbelovend nieuw natuurbrandgedragsmodel kan brandweermanagers bijna in realtime helpen

Brandweerman werkt aan brandlijn bij Happy Camp Complex Fire in het Klamath National Forest in Californië, die begon op 17 september, 2014 van bliksem en heeft 125 verbruikt, 788 acres tot nu toe en is 68% ingeperkt. Credit:US Forest Service-foto door Kari Greer

Bosbranden blijven Californië buiten het normale brandseizoen littekens geven in wat een bijzonder catastrofaal jaar was voor natuurrampen in de VS. en het kan een nuttig hulpmiddel worden in het arsenaal van de brandweerlieden, volgens natuurbrandonderzoekers die de American Geophysical Union Fall Meeting 2017 bijwoonden.

De meer direct beschikbare updates van natuurbrandgedrag zijn, hoe beter geïnformeerd de beslissingen van brandweerlieden, volgens de onderzoekers. Brandmanagers moeten weten hoe een natuurbrand zich zal verspreiden, aangezien dit gevolgen heeft voor evacuaties, strategieën voor het bestrijden van de brand en de veiligheid van de brandweerlieden. NASA's Active Fire-dataset biedt een beeld met hoge resolutie van de verspreiding van natuurbranden, maar die informatie is alleen beschikbaar in snapshots van ongeveer 12 uur.

Een onderzoeksteam van geografen in Wyoming erkende dat het gedrag van een natuurbrand drastisch kan veranderen, afhankelijk van de omstandigheden gedurende dat lange tijdsinterval. dus wilden ze de informatiekloof voor bosbranden in de VS dichten. Ze ontwikkelden een computermodel om toekomstige branduitbreiding in een kwestie van minuten te simuleren, en ze deelden vorige week voorlopige resultaten van hun model op de AGU Fall Meeting in New Orleans.

"Het interessante is dat de meeste branden in de VS door de wind worden veroorzaakt, " zei Bishrant Adhikari, een geograaf aan de Universiteit van Wyoming die het nieuwe onderzoek presenteerde. "Dus als je nauwkeurig kunt modelleren waar de wind heen gaat en hoe ver hij gaat waaien, dan kun je misschien uitleggen waar de brand heen gaat."

Om die perceptie te krijgen van waar een brand zou kunnen gaan, Adhikari en zijn co-auteurs hebben realtime weersinformatie opgenomen, brandstofvochtigheidsgegevens en landtopografie, onder andere variabelen, in een webgebaseerd portaal voor geografie-informatiesysteem. Vervolgens, ze voerden computersimulaties uit om de verspreiding van de natuurbrand te voorspellen. Door meerdere simulaties uit te voeren, ze konden onzekerheden in de voorspelde weergegevens aanpakken - en dat allemaal in een kwestie van minuten.

De onderzoekers testten de prestaties van hun model op drie bosbranden met verschillende terreinen die plaatsvonden in Wyoming en Montana in 2017. NASA's Visible Infrared Imaging Radiometer Satellite (VIIRS) leverde 12 uur durende snapshots van de brandperimeters. Toen ze hun simulatieresultaten vergeleken met de werkelijke perimeters, het model deed het goed. Het voorspelde dat meer dan 86 procent van het gebied daadwerkelijk werd geraakt en de brandomtrek met niet meer dan 25 procent te laag werd voorspeld.

Het model had de neiging om het gebied binnen de brandomtrek te overschatten, maar Adhikari zei dat hun op leren gebaseerde benadering om het model te trainen met feitelijke VIIRS-waarnemingen toekomstige voorspellingen zal verbeteren. Hij zei ook dat het model momenteel geen rekening houdt met lokale brandbestrijdingsinspanningen - kennis die brandweermanagers zullen hebben.

Het model offert een zekere mate van nauwkeurigheid op voor snelheid, zei Adhikari. De huidige tools die brandweermannen gebruiken, hebben twee uur nodig om simulaties uit te voeren. Deze modellen zijn ontwikkeld in de jaren negentig en hebben sindsdien niet de vooruitgang geboekt in berekeningen, volgens Adhikari. In plaats van te proberen de oude modellen bij te werken, hij besloot om "het vooruit te duwen met nieuwe oplossingen."

"Het is in een vroeg stadium, maar het lijkt veelbelovend, " zei Maria Hatzaki, een klimatoloog aan de Universiteit van Athene in Griekenland die niet betrokken was bij het nieuwe onderzoek. Hatzaki werkt aan het langetermijnprobleem van branden, maar kent de uitdagingen van het voorspellen van de verspreiding van natuurbranden. Ze ziet waarde in de tool voor bosbrandweerdiensten, maar minder voor wetenschappelijk onderzoek. Komende uit een brandgevoelig land, ze zei dat ze hoopt dat de onderzoekers er in de toekomst in zullen slagen om nauwkeurige resultaten te krijgen.

Adhikari is van plan door te gaan met het testen en kalibreren van zijn model. Het volgende in zijn plan is om te zien hoe het model presteert op de recente bosbranden in Californië. Hij hoopt de gebruiksvriendelijke tool in de vroege zomer van 2018 beschikbaar te maken voor het publiek.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.