Поскольку лесные пожары вспыхивают все чаще на западе Соединенных Штатов, исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США работают над тем, чтобы понять, насколько широко горят пожары. Их исследование с помощью методов машинного обучения, которые сортируют пожары по предшествующим им условиям, не только показывает, что риск возникновения лесных пожаров возрастает, но и разъясняет роль влаги в оценке пожарного риска.
Выводы, которыми поделились виртуально на осеннем собрании Американского геофизического союза 2020 года во вторник, 12 декабря.1 ученые-атмосферники Руби Люн и Сяодун Чен подробно описали свое исследование многолетних записей о лесных пожарах и новые модели прошлых климатических условий, которые они использовали для определения переменных, приводящих к лесным пожарам. Эти двое ответят на вопросы виртуально во вторник, 8 декабря.
Удивительно, но достаточная влажность воздуха - недостаточная, чтобы привести к осадкам - может увеличить вероятность молнии, которая может поджечь сухие луга или деревья, лишенные влаги. Например, пожары на комплексе молний CZU в Санта-Крус, Калифорния, были вызваны молнией в воскресенье, 16 августа 2020 года, и сожгли почти 1500 строений.
Хотя ученым известно о важности таких гидрометеорологических условий, создание достаточного количества данных, чтобы выявить длительные тренды влажности почвы или влажности и тщательно представить их влияние, стало возможным только недавно благодаря вычислительным достижениям в моделировании, по словам Леунга.
Wildfire по типу
Исследователи использовали машинное обучение, чтобы классифицировать лесные пожары по «типам», создавая такие категории, как пожары, которые возникают, когда почва влажная или в пасмурные дни, и наиболее быстро распространяющийся тип - пожары, которые возникают в теплые, сухие, солнечные дни..
Эти «сложные» лесные пожары, названные так из-за множества факторов, влияющих на них, возникают чаще, чем любые другие. Потепление климата, по словам Леунга, вероятно, усугубит эту тенденцию.
«Основываясь на исторических тенденциях, которые мы наблюдаем за последние 35 лет, - сказал Леунг, - весьма вероятно, что эта тенденция сохранится. Это частично обусловлено повышением температуры, а частично снижением влажности почвы с началом таяния снега. раньше весной, снижая влажность почвы летом и осенью."
Это исследование знаменует собой прогресс в создании более всестороннего, сказал Чен.
Почти все виды лесных пожаров, в том числе пожары в пасмурный день, случаются чаще. Исключением являются «влажные» пожары, которые возникают при более высоком уровне влажности почвы, и их снижение совпадает с общей тенденцией к засухе на западе Соединенных Штатов. По словам Леунга, окно сезона дождей в Калифорнии также сужается, что добавляет еще одну проблему и без того пострадавшему от пожаров штату.
Учет рисков лесных пожаров в прошлом, настоящем и будущем
Команда планирует прогнозировать риск лесных пожаров на 2070 год, демонстрируя, как этот риск меняется в зависимости от различных климатических сценариев, и исследовать роль снежного покрова и сезонности осадков в возникновении лесных пожаров. Эта работа была выполнена в рамках проекта HyperFACETS Министерства энергетики США. Эта и аналогичная работа будет информировать многие исследовательские и прикладные сообщества и приведет к более точному прогнозированию и подготовке к будущим сезонам лесных пожаров.
Один из аспектов этой новой работы будет сосредоточен на отдельном катастрофическом событии, например, на сезоне лесных пожаров 2017 года на западе США, и на настройке условий для создания аналогов вероятных будущих событий. По словам Леунга, будь то фундаментальные исследования в области эволюции и нарушений ландшафта или управление земельными, водными и лесными пожарами и планирование ресурсов, этот подход позволяет создавать набор соответствующих сценариев с сопутствующими деталями.
Исследование финансировалось Управлением науки Министерства энергетики США.