NASA studiază norii PyroCb generați de incendiile de vegetație

Incendiul de vegetație Wildhorse din estul statului Idaho a izbucnit cu un puls masiv de fum, luând prin surprindere comunitatea științifică. Deși inițial părea un eveniment minor, acesta a lansat ceea ce cercetătorii numesc un nor pyrocumulonimbus, sau pyroCb. Acest fenomen meteorologic evaziv a fost ținta principală a campaniei INSPYRE (INjected Smoke and PYRocumulonimbus Experiment) desfășurată de NASA pe parcursul verii în America de Nord. Acești nori nu sunt doar simple coloane de fum; ei reprezintă sisteme meteorologice complexe care pot influența clima globală și siguranța echipelor de intervenție la sol.

Norii pyrocumulonimbus se formează deasupra incendiilor intense, producând fulgere, ploi și vânturi puternice care pot alimenta flăcările de dedesubt, creând un cerc vicios de distrugere. Cele mai mari formațiuni de acest tip pot propulsa fumul la altitudini cuprinse între 10 și 15 kilometri (30.000 - 50.000 picioare), ajungând la nivelul de croazieră al avioanelor comerciale și chiar în stratosferă. Importanța acestor fenomene a devenit evidentă la începutul secolului XXI, când observațiile prin satelit au arătat că fumul poate ajunge la înălțimi asociate anterior doar cu erupțiile vulcanice majore.

Mecanismul de formare și impactul atmosferic

Odată ajuns în stratosferă, fumul generat de un pyroCb se poate răspândi pe continente întregi, înconjurând globul și persistând mult mai mult timp decât ar face-o în straturile inferioare ale atmosferei. În ciuda dimensiunilor lor masive, acești nori rămân în mare parte misterioși. Înțelegerea modului în care se formează și interacționează cu atmosfera este crucială, deoarece fumul lor poate afecta clima și vremea la distanțe enorme de locul incendiului, mult timp după ce focul a fost stins. De asemenea, aceștia generează vânturi extrem de periculoase la nivelul solului.

Olga Kalashnikova, cercetător la Jet Propulsion Laboratory (JPL) al NASA și unul dintre investigatorii principali ai misiunii INSPYRE, subliniază că încă nu se știe cu certitudine dacă acești nori sunt conduși de energetica focului, de intensitatea acestuia sau de condițiile atmosferice preexistente. INSPYRE este prima campanie aeriană concepută special pentru a studia aceste fenomene, utilizând o flotă de avioane dotate cu senzori de ultimă generație pentru a preleva probe direct din inima furtunilor de foc.

Tehnologia NASA în serviciul meteorologiei de incendiu

Timp de șase săptămâni, cercetătorii au utilizat un avion Gulfstream operat de Centrul Național pentru Cercetare Atmosferică (NCAR) din Colorado. Oamenii de știință au colectat particule de fum, au eșantionat gaze, au fotografiat cristale de gheață și au monitorizat radiațiile care trec prin nori sau sunt reflectate în spațiu. Avionul a zburat deasupra, dedesubtul și prin nori pentru a obține o imagine detaliată a interacțiunii dintre foc și vreme.

În paralel, avionul ER-2 al NASA, capabil să zboare la altitudini foarte mari, a fost echipat cu 14 instrumente pentru a monitoriza intensitatea focului, viteza curenților ascendenți și proprietățile norilor de sus. La sol, echipe mobile dotate cu senzori au observat aceleași evenimente, oferind o perspectivă tridimensională completă. Obiectivul final este de a înțelege cum acești nori transformă chimic particulele și gazele și ce cantitate de poluanți ajunge efectiv în stratosferă.

Beneficii pentru prognoza incendiilor și siguranța pompierilor

Un aspect vital al cercetării este ajutorul direct oferit echipelor de pompieri. Neil Lareau, cercetător atmosferic la Universitatea din Nevada, Reno, explică faptul că pyrocumulonimbus reprezintă „vreme generată de foc”. Practic, incendiul își creează propria furtună și propriul regim de vânt. Lareau speră că datele colectate vor permite emiterea unor avertizări similare cu cele pentru furtuni severe, permițând managerilor de incendiu să retragă personalul din zonele periculoase înainte ca vânturile descendente să schimbe brusc direcția flăcărilor.

Pe lângă siguranța imediată, INSPYRE va îmbunătăți modelele sistemului terestru. Deoarece majoritatea modelelor actuale de predicție numerică nu includ explicit efectele pyroCb, datele NASA vor ajuta la corectarea simulărilor privind modul în care fumul persistent afectează energia solară care ajunge la suprafața Pământului. Dave Peterson, meteorolog la Laboratorul de Cercetare Navală, subliniază că aceste măsurători sunt esențiale pentru a înțelege impactul pe termen lung asupra încălzirii globale.

Vânătoarea de nori: Provocările logistice

Identificarea și interceptarea unui nor pyroCb este o provocare logistică imensă. Aceste fenomene se pot dezvolta în câteva minute și se pot disipa la fel de repede. Coordonarea cu controlorii de trafic aerian și pregătirea zborurilor către incendii aflate la sute de kilometri distanță necesită o precizie chirurgicală. Pe 26 august, echipa a avut norocul de a intercepta incendiul Wildhorse exact în momentul erupției sale, deși inițial fusese considerat un simplu incendiu de iarbă.

Sarah Woods, cercetător NCAR, a observat resturile proaspete ale unui pyroCb din scaunul de observator al avionului Gulfstream. Confirmarea vizuală a focului la sol a permis piloților să execute manevre timp de trei ore prin coloana de fum care se deplasa spre Wyoming. Această întâlnire fortuită a oferit date neprețuite despre evoluția timpurie a coloanei de fum, date care vor fi acum coroborate cu observațiile din satelit pentru a construi o imagine completă a acestor monștri atmosferici.