Terwijl de bosbrandencrisis aan de oostkust zich ontvouwt, De premier van New South Wales, Gladys Berejiklian, en Brett Taylor, operationeel officier van de landelijke brandweer, hebben de bewoners gewaarschuwd dat bosbranden hun eigen weersystemen kunnen creëren.

Dit is niet alleen bij wijze van spreken of een algemene waarschuwing over de onvoorspelbaarheid van hevige branden. Bosbranden kunnen echt hun eigen weersystemen creëren:een fenomeen dat ook wel bekend staat als vuurstormen, pyrowolken of, in meteorologie-spreken, pyrocumulonimbus.

Het optreden van vuurstormen neemt toe in Australië; in de periode 2001-18 waren dat er meer dan 50. Tijdens een periode van zes weken eerder dit jaar, 18 bevestigde pyrocumulonimbus gevormd, voornamelijk over het Victoriaanse Hoge Land.

Het is niet duidelijk of de huidige bosbranden vuurstormen zullen veroorzaken. Maar nu de frequentie van extreme branden toeneemt als gevolg van warmere en drogere omstandigheden, het is de moeite waard om nader te bekijken hoe vuurstormen ontstaan, en welke effecten ze hebben.

Wat is een vuurstorm?

De term 'vuurstorm' is een samentrekking van 'vuuronweer'. In simpele termen, het zijn onweersbuien die worden gegenereerd door de hitte van een bosbrand.

In schril contrast met typische bosbranden, die relatief eenvoudig te voorspellen zijn en worden aangedreven door de heersende wind, vuurstormen hebben de neiging zich te vormen boven ongewoon grote en intense branden.

Als een brand een voldoende groot gebied omvat ("diepe vlammen" genoemd), de opwaartse beweging van hete lucht kan ervoor zorgen dat het vuur interageert met de atmosfeer erboven, mogelijk een pyrowolk vormen. Deze bestaat uit rook en as in de rookpluim, en waterdamp in de wolk erboven.

Als de omstandigheden niet te zwaar zijn, het vuur kan een wolk produceren die pyrocumulus wordt genoemd, dat is gewoon een wolk die zich boven het vuur vormt. Deze zijn meestal goedaardig en hebben geen invloed op de omstandigheden op de grond.

Maar als de brand bijzonder groot of hevig is, of als de atmosfeer erboven onstabiel is, dit proces kan een pyrocumulonimbus baren - en dat is een heel kwaadaardig beest.

Welke effecten hebben vuurstormen?

Een pyrocumulonibuswolk lijkt veel op een normale onweersbui die zich vormt op een hete zomerdag. Het cruciale verschil hier is dat deze opwaartse beweging wordt veroorzaakt door de hitte van het vuur, in plaats van alleen warmte die uit de grond straalt.

Conventionele onweerswolken en pyrocumulonimbus hebben vergelijkbare kenmerken. Beide vormen een aambeeldvormige wolk die zich tot hoog in de troposfeer uitstrekt (de onderste 10-15 km van de atmosfeer) en zelfs tot in de stratosfeer daarachter kan reiken.

Het weer onder deze wolken kan fel zijn. Terwijl de wolk zich vormt, de circulerende lucht zorgt voor sterke wind met gevaarlijke, grillige "downbursts" - verticale luchtstoten die de grond raken en zich in alle richtingen verspreiden.

In het geval van een pyrocumulonimbus, deze downbursts hebben als bijkomend effect dat ze droge lucht naar het oppervlak onder het vuur brengen. De wervelende winden kunnen ook sintels over grote afstanden vervoeren. Ember aanval is geïdentificeerd als de belangrijkste oorzaak van verlies van eigendom in bosbranden, en de onvoorspelbare downbursts maken het onmogelijk om te bepalen in welke richting de wind over de grond zal waaien. De windrichting kan plotseling veranderen, mensen overrompelen.

Vuurstormen produceren ook droge bliksem, mogelijk nieuwe branden veroorzaken, die dan kunnen versmelten of samensmelten tot een grotere vlammende zone.

In zeldzame gevallen, een vuurstorm kan zelfs veranderen in een 'vuurtornado'. Dit wordt gevormd door de roterende winden in de convectieve kolom van een pyrocumulonimbus. Ze zitten vast aan de vuurstorm en kunnen daardoor van de grond komen.

Dit gebeurde tijdens de beruchte bosbranden in Canberra in januari 2003, toen een pyrotornado een pad scheurde in de buurt van de berg Arawang in de buitenwijk Kambah.

begrijpelijk, vuurstormen zijn de gevaarlijkste en meest onvoorspelbare manifestaties van een bosbrand, en zijn onmogelijk te onderdrukken of te beheersen. Als zodanig, het is van vitaal belang om deze gebieden vroegtijdig te evacueren, om te voorkomen dat brandweerpersoneel naar extreem gevaarlijke gebieden wordt gestuurd.

De uitdaging is om de triggers te identificeren die ervoor zorgen dat branden zich ontwikkelen tot vuurstormen. Ons onderzoek bij UNSW, in samenwerking met brandweer, heeft aanzienlijke vooruitgang geboekt bij het identificeren van deze factoren. Ze omvatten "eruptief brandgedrag, " waar in plaats van een constante snelheid van branduitbreiding, zodra een brand een interactie aangaat met een helling, de pluim kan zich aan de grond hechten en snel de heuvel op accelereren.

Een ander proces, genaamd "vorticity-driven laterale spreiding, " is ook erkend als een goede indicator van mogelijke branduitbarsting. Dit gebeurt wanneer een brand zich zijdelings langs een noklijn verspreidt in plaats van de richting van de wind te volgen.

Hoewel verdere verfijning nog nodig is, dit soort kennis zou de besluitvormingsprocessen over wanneer en waar de grondbrandploegen moeten worden ingezet aanzienlijk kunnen verbeteren, en wanneer te evacueren voordat de situatie dodelijk wordt.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.