Пока Запад подсчитывает ущерб от сезона лесных пожаров 2017 года, исследователи из Орегонского государственного университета пытаются узнать больше о том, как образуются угли, и о том, какую опасность они могут вызвать.
Предварительные данные показывают, что диаметр горящих ветвей является самым важным фактором, определяющим, какие из них образуют угли быстрее всего и сколько энергии они будут накапливать.
«Увеличение населения на границе дикой природы и города означает повышенный риск для жизни и имущества от лесных пожаров», - сказал Тайлер Хадсон, аспирант инженерного колледжа.«Точечные пожары, вызванные тлеющими углями, поднятыми перед основным фронтом огня, трудно предсказать, и они могут перепрыгнуть через защищаемое пространство вокруг строений».
Исследования показывают, что ветки меньшего диаметра лучше производят тлеющие угли, также известные как головни.
«Тлеющие угли - это самый сложный способ распространения лесных пожаров», - сказал Дэвид Бланк, доцент кафедры машиностроения. «Понимая, как угли образуются и путешествуют по воздуху, ученые могут более точно предсказать, как будет распространяться огонь. У нас есть многомасштабный подход, который включает сжигание образцов в лабораторных условиях, более крупные ожоги - сжигание деревьев высотой 10 футов - и затем с Лесной службой США для участия в предписанных сжиганиях ».
В своей лаборатории исследовательская группа Бланка контролирует несколько параметров, которые могут влиять на скорость генерации: интенсивность пожара, скорость бокового ветра, порода дерева, диаметр образца, состояние топлива (естественное или переработанное) и содержание влаги в топливе. топливо.
«Интенсивность пожара мало повлияла на время, необходимое для образования угольков», - сказал Хадсон. «А природные образцы и дюбели одинакового диаметра могут иметь совершенно разное время образования угольков».
Используя образцы дугласовой пихты, западного можжевельника, сосны пондерозы и белого дуба диаметром 2 и 6 миллиметров, исследователи определили, что 2-миллиметровые образцы образуют угли примерно в пять раз быстрее, чем 6-миллиметровые образцы.
Эта тенденция может быть объяснена наблюдением, что напряжение изгиба пропорционально 1, деленному на куб диаметра - таким образом, чем больше диаметр, тем меньше напряжение изгиба и меньше вероятность поломки, и тлеющее творение. Кроме того, при меньших диаметрах требуется сжигать меньше топлива.
В полевых условиях исследователи могут отслеживать энергию тлеющих углей «с момента, когда они покидают дерево, и до тех пор, пока не доберутся до места назначения», - сказал Хадсон, - используя методы, варьирующиеся от инфракрасной видеосъемки до измерения следов ожогов на квадратах огнеупорного материала. ткань кладут на землю на разном расстоянии от огня.
Бланк, Хадсон и их коллега-выпускник факультета машиностроения Мик Картер представили свои предварительные выводы в апреле на 10-й ежегодной конференции США по проблемам горения в Колледж-Парке, штат Мэриленд.
В августе Бланк был среди группы сотрудников, получивших грант в размере 500 000 долларов США от Национального института стандартов и технологий «на разработку компьютерной модели, которая будет определять закономерности распространения пламенных головней во время пожаров на границе между дикой местностью и городом». и их вероятность возгорания близлежащих построек."
В прошлый сезон пожаров в Орегоне произошло примерно 2 000 пожаров, которые в совокупности сожгли более полумиллиона акров земли - это около 1 000 квадратных миль, площадь размером с Род-Айленд.
Одним из самых разрушительных из этих пожаров был пожар Игл-Крик в ущелье реки Колумбия, который сжег почти 50 000 акров и угрожал историческому домику Малтнома-Фолс-Лодж, и стал ужасающей иллюстрацией того, на что способны угли.
«Пожар перекинулся через реку и загорелся в Вашингтоне из-за тлеющих углей», - сказал Бланк. «По нашим оценкам, огонь перекинулся через реку на 2 мили».