Нова система оповіщення може врятувати життя під час лісових пожеж

Енджі Ходжес шукає предмети в залишках свого будинку 3 березня 2024 року поблизу Стіннета, штат Техас, після того, як його знищила пожежа в Смоукхаус-Крік. Ходжес переїхала в будинок, який був у її сім’ї протягом 88 років, за три дні до пожежі після того, як будинок був повністю реконструйований. (Фото Скотта Олсона/Getty Images)

Боб Хенсон
автор БОБ ХЕНСОН
26 БЕРЕЗНЯ 2024 Р

Система пройшла найбільше випробування в лютому 2024 року, коли пожежа площею в мільйон акрів охопила техаський панхандл.

Найбільша лісова пожежа за межами Аляски в сучасній історії США нещодавно розірвала розрив довжиною 100 миль і шириною 20 миль на північному сході Техасу Панхендл і на крайньому заході Оклахоми, знищивши понад 500 будівель і вбивши двох людей. Незважаючи на свій жах, пожежа послужила цінним випробуванням для спільного процесу попередження, який скорочує дорогоцінні хвилини часу, необхідного для попередження та евакуації жителів.

Фото чоловіка в шоломі з сокирою.  На задньому плані фотографії здіймається полум’я.
Малюнок 1. Пожежники борються з полум’ям у пожежі Smokehouse Creek біля Маямі, штат Техас. (Автор зображення: Sam Craft/Texas A&M AgriLife )

Пожежу Smokehouse Creek, яка почалася 26 лютого 2024 року, було оголошено повністю локалізовано 16 березня після спалення 1 058 482 акров. Друга пожежа на південному заході, Windy Deuce, спалила 144 045 акрів. Обидві пожежі вважаються мегапожежами (охоплюють понад 100 000 акрів), і обидві спалахнули після того, як лінії електропередач були пошкоджені теплим сухим вітром зі швидкістю понад 60 миль на годину, згідно з Техаською лісовою службою A&M.

Клімат змінюється, і наші журналісти тут, щоб допомогти вам зрозуміти це. Підпишіться на наші інформаційні бюлетені та не пропустіть жодної історії.

  • Щотижневі новини від Yale Climate Connections
  • Погляд на штормові новини

На південних рівнинах зростає ризик великих лісових пожеж

карта останніх пожеж у Техасі та Оклахомі

Малюнок 2. Периметри великих пожеж, які спалахнули 26 лютого 2024 року на півночі Техасу Панхендл і далеко на північному заході Оклахоми. Незабаром за мегапожежами Smokehouse Creek і Windy Deuce (обидва охоплюють понад 100 000 акрів) була пожежа Кейтсбі (89 688 акрів). Незважаючи на те, що пожежа у Грейп-Вайн-Крік (34 883 акри) була значно меншою, станом на 24 березня вона все ще була не локалізована на 40%. (Автор базового зображення: Wikimedia Commons )

Відповідно до П’ятої національної оцінки клімату 2023 року, мегапожежі на південних рівнинах — включаючи 16, зареєстровані з 2000 по 2018 роки — «пов’язані з надзвичайно сухою рослинністю, надзвичайно високими температурами та сильними вітрами вгорі  — умови, за прогнозами, стануть більш поширеними в регіоні. нагрівається, і ґрунтова вода випаровується швидше».

Буквально за кілька днів до пожежі в Смоукхаус-Крік експерти з лісових пожеж зі всієї країни збиралися, щоб обговорити новий проект попередження та інші нові дослідження погоди та прогнозування пожеж. Семінар , який відбувся в Національному метеорологічному центрі в Нормандії, був спонсорований кількома організаціями з NOAA, Університету Оклахоми та Університету штату Оклахома, в тому числі Спільного інституту NOAA-OU з досліджень та операцій у суворих і сильних погодних умовах . Зустріч показала, як експерти з Південних рівнин, лісові пожежі яких привернули менше уваги, ніж Захід, розробляють деякі інструменти, необхідні для боротьби з пожежами по всій країні в кліматі завтрашнього дня.

«Хоча ми знаємо, що великі лісові пожежі протягом деякого часу значно збільшувалися в лісистих регіонах західної частини США, нещодавнє збільшення масштабів великих лісових пожеж є відносно новим на Великих рівнинах», — зазначила Вікторія Донован, доцент кафедри управління лісами в Університеті США. Флорида, в інтерв’ю Міністерству сільського господарства США Working Lands for Wildfire.

Зрушення відбулося різко. За словами Донована , за 10-річний період з 1985 по 1994 рік на Великих рівнинах сталося 33 задокументовані великі пожежі, але за 10-річний період 2005-2014 років їх кількість підскочила до 117.

Фото згорілого автомобіля, вкритого попелом
Малюнок 3. Знищена машина стоїть на спаленому ландшафті 3 березня 2024 року в Стіннетті, штат Техас, після пожежі в Смоукхаус-Крік. (Автор зображення: Скотт Олсон/Getty Images)

Велика держава, велика пожежа

Величезні «прерійні пожежі» регулярно проходили Великими рівнинами протягом століть до появи європейців. Такі масові пожежі практично зникли до середини 20 століття. Гасіння пожежі здійснювалося в Техасі переважно місцевими волонтерами, а багато невеликих ферм і автомагістралей служили природними протипожежними смугами. Сьогодні землеробство та скотарство були об’єднані у більші види діяльності, і багато менших площ тепер служать місцем відпочинку на вихідних для землевласників, які віддають перевагу природному — і, можливо, більш пожежонебезпечному — ландшафту.

У 1990-х роках, коли потепління в США посилилося, лісова пожежа знову почала руйнівне повернення на рівнини. Ніде цей вплив не був настільки драматичним, як у Техасі.

Пожежа 1996 року на північний захід від Форт-Ворту знищила 65 будинків і поранила 52 людини, що є частиною рекордної пожежної активності , яка спостерігалася у всіх трьох штатах Південної рівнини. Послідували інші вражаюче великі та інтенсивні пожежі. А у вересні 2011 року — після найспекотнішого та найпосушливішого літа в історії штату — катастрофічна пожежа, спричинена вітром, що прямував до тропічного шторму Лі, знищила більшу частину державного парку Бастроп та сусідніх соснових лісів на схід від Остіна, забравши двоє життів і знищивши більше понад 1600 будинків і близько 1,5 мільйона дерев.

«Щось змінилося», — зауважив фахівець із пожежної безпеки Стівен Пайн у « Великих рівнинах: огляд пожеж» . «Новий Техас перетворився на старий, і пожежі пронизали його, як жахливі торнадо… Покладення на місцевих волонтерів більше не могло впоратися з полум’ям, яке охопило громади, а не лише окремі будинки, або охопило десятки тисяч акрів, не вільні ділянки».

Фото згорілих дотла будинків
Малюнок 4. Зйомка з висоти пташиного польоту показує спалені будинки в районі Tahitian Village у Бастропі, штат Техас, 7 вересня 2011 року. (Автор зображення: Erich Schlegel/Getty Images)

Нові засоби попередження про лісову пожежу

Після руйнівної серії пожеж на південних рівнинах у 2005-06 рр. Техаська лісова служба A&M запустила масштабну дослідницьку програму поведінки та прогнозування пожеж. Пізніше розпочалася співпраця з Оклахомою та Канзасом, які зіткнулися з подібними новими агресивними пожежними загрозами. З кінця 2005 року три штати пережили 38 спалахів лісових пожеж на півдні Великих рівнин, які визначаються як зграї щонайменше 10 пожеж, які спалахують в один день і разом спалюють щонайменше 10 000 акрів. Цей останній такий спалах (26-27 лютого 2024 року) включав близько 40 пожеж і спалахнув понад 1,3 мільйона акрів.

Загалом ці спалахи вбили 46 людей і знищили близько 4000 будівель на площі понад 8 мільйонів гектарів. Найгірші явища зараз порівнюються з деякими горезвісними спалахами суворої погоди в регіоні, каже Тодд Ліндлі, науковий і оперативний офіцер Національної метеорологічної служби NOAA в Нормані.

Борючись із фізичною пожежею за допомогою інтелектуальної, Ліндлі та його колеги застосовували уроки, отримані за 75 років прогнозування суворої погоди, щоб краще передбачати та відстежувати пожежі.

Синоптики Центру прогнозування штормів NOAA/Національної метеорологічної служби протягом тривалого часу публікували щоденні прогнози пожежної погоди разом із прогнозами торнадо та інших типів суворої погоди з рівнями ризику від «підвищеного» до «надзвичайно критичного». Тривають дослідження щодо нових типів імовірнісних орієнтирів, у тому числі такого, який показує ймовірність того, що пожежа, яка охоплює щонайменше 5000 акрів, може спалахнути в певній місцевості.

На малюнку ліворуч показано карту ймовірності пожежі площею понад 5500 акрів (обведену червоними колами).  Праворуч супутникове зображення показує гарячі точки пожежі, позначені червоним колом.
Малюнок 5. Цей приклад прототипу прогнозу показує ймовірність того, що дана точка постраждає від пожежі, яка охопить щонайменше 5000 акрів (зліва). Гарячі точки, виявлені супутником (праворуч), можуть допомогти зробити такі прогнози. (Зображення: Університет Сент-Луїса та NOAA/NWS)

Багато інструментів, які давно використовувалися для прогнозування несприятливих погодних умов наперед, включаючи програмне забезпечення від Університету Сент-Луїса, яке подає аналоги минулих погодних ситуацій , тепер висвітлюють загрозу пожежі. Для найбільш екстремальних спалахів «ми дізналися, що є передбачуваний сигнал», — сказав Ліндлі на семінарі. Насправді круті моменти й полум’я можуть вражати в тандемі: «Ми можемо отримувати попередження про торнадо по всій східній частині нашої області попередження та попередження про червоні прапори та попередження про пожежу на заході».

Виявлення пожеж також досягло великих успіхів. Підвищена точність і універсальність модернізованих супутників NOAA GOES-R, які були запущені в 2010-х роках, дозволяють точно виявляти пожежі, що починаються. Дослідження після пожежі Кінкейд у 2019 році в північній Каліфорнії виявили, що пожежу можна було помітити на короткохвильових інфрачервоних зображеннях із супутника GOES-17 NOAA лише через 52 секунди після того, як наземні інфрачервоні камери вказали на початок пожежі.

«Ми відразу бачимо мерехтіння на супутнику, і воно з’являється на карті», — сказав старший синоптик Національної служби погоди та координатор протипожежної програми Дуг Вебер у прес- релізі .

На супутниковому знімку видно червоні точки, які освітлюють північний Техас.
Малюнок 6. Супутниковий продукт температури пожежі з 14:50 CST 26 лютого 2024 року показує пожежу Smokehouse Creek (верхній ліворуч) і Grapevine Creek Fire (нижній правий) приблизно через дві години після перших сигналів про пожежу супутник. (Кредит зображення: RAMMB/CIRA/CSU )

Офіси Національної метеорологічної служби в Оклахомі та Каліфорнії зараз співпрацюють над способами покращення такого супутникового виявлення пожежі, включаючи його здатність проникати крізь хмарний покрив і швидко доносити інформацію до місцевих чиновників. Ліндлі сказав, що до 80% сповіщень про такі гарячі точки в Оклахомі надходять до влади перед викликом місцевої служби екстреної допомоги.

Коли 26 лютого тисячі мобільних телефонів у Texas Panhandle дзижчали та подавали звукові сигнали з попередженнями про пожежу, це сталося завдяки інтегрованому командному процесу парадигми попередження про пожежу, розробленому робочою групою Southern Plains та перевіреному протягом останніх двох років. Ця програма передбачає, що синоптики Національної метеорологічної служби сповіщають місцевих чиновників, коли на супутнику з’являється пожежа. Якщо офіційні особи вирішать, що умови на землі викликають занепокоєння, вони можуть звернутися до Національної метеорологічної служби з проханням оголосити попередження, яке, у свою чергу, буде передано жителям (в Оклахомі через Управління з надзвичайних ситуацій Оклахоми) через національний телефонний номер. Бездротова система екстреного оповіщення. Зони попередження у формі багатокутника подібні до тих, що використовуються для торнадо, сильних гроз і раптових повеней.

«Весь цей процес було виконано в середньому за дев’ять хвилин, від трьох до 15 хвилин», — сказав Ліндлі в прес- релізі . Це величезне покращення в порівнянні з попередньою практикою, коли місцеві менеджери з надзвичайних ситуацій повинні були взяти на себе ініціативу зв’язатися з Національною службою погоди та вимагати видати попередження. Ця послідовність може тривати до 80 хвилин.

Нову систему додатково вивчатимуть на випробувальному стенді пожежної погоди NOAA/Національної метеорологічної служби, який планується запустити цього року в Боулдері, штат Колорадо.

Карта лісових пожеж і попереджень про пожежу на 26-27 лютого 2024 року в північному Техасі
Рисунок 7. Великі пожежі 26-27 лютого 2024 р. (жовтий) разом із зонами пожежних попереджень, виданими Національною метеорологічною службою у співпраці з місцевою владою (червоні багатокутники). (Зображення: надано Тоддом Ліндлі.)

Погода та клімат викликають лісові пожежі на південних рівнинах

Більшість регіонів Сполучених Штатів не викликають пожежі в лютому, але на південних рівнинах пік лісових пожеж зазвичай припадає на період з лютого по квітень. Тож пожежі в Смоукхаус-Крік і Вінді-Дюс не були чимось незвичайним у сезонному розкладі. Що виділяється, окрім величезних розмірів, це те, що вони утворилися під час зими Ель-Ніньо. Багато з найбільших пожеж на південних рівнинах виникають під час подій Ла-Нінья, які, як правило, спричиняють посуху в регіоні.

У багатьох місцях по всьому світу найсильніші пожежі відбуваються після надзвичайно вологого сезону вегетації, який спричиняє розмноження трав і кущів, а потім висихання. Особливо це стосується Південних рівнин, де таке вогнетривке паливо набагато щільніше після вологих років, ніж після посушливих.

Вегетаційний сезон 2023 року справді був вологішим, ніж у середньому, на північному сході Техасу Панхендл. І вологі умови повернулися з грудня до лютого, що є типовим для років Ель-Ніньо. Проте знадобилося лише кілька днів теплої сухої погоди наприкінці лютого, щоб швидко висушити ландшафт. Потім прийшла сильна штормова система, яка охопила рівнини 26 лютого. Пронизливий вітер штовхнув весняне повітря далеко на Середній Захід, де в кількох містах, у тому числі в Чикаго, Де-Мойні та Мілуокі, був найтепліший зимовий день, який коли-небудь реєстрували.

Показання не були такими екстремальними для дати на півночі Техасу, але Амарілло встановив щоденний рекорд у 82 градуси за Фаренгейтом. У поєднанні з сильним вітром, який ламав лінії електропередач, і достатньою кількістю палива цього було більш ніж достатньо, щоб викликати пожежу.

«Дивно, що під час зими Ель-Ніньо у нас виникла пожежа такого масштабу, але це не безпрецедентна», — сказав Ліндлі в електронному листі. «Спалах пожежі на рівнинах 22-23 березня 2016 року також стався під час Ель-Ніньо. Це призвело до пожежі Андерсон-Крік, яка була мегапожежею, яка спалахнула від Оклахоми до Канзасу».

Фотографія пейзажу з кількома господарськими будівлями та лінією вогню
Малюнок 8. Пожежники борються з полум’ям, викликаним пожежею Smokehouse Creek 3 березня 2024 року поблизу Сенфорда, штат Техас. (Автор зображення: Скотт Олсон/Getty Images)

Що відбувається, коли кущі починають звисати з травами

Південні рівнини не тільки вразливі до тенденції до посилення впливу посухи в умовах потепління клімату, але й сам ландшафт регіону стає більш схильним до пожеж. В останні десятиліття спостерігається розширення деревних чагарників, включаючи мескіт і червоний кедр. Хоча вони завжди знаходили захисні осередки в ландшафті, їх ширше поширення століттями обмежувалося використанням вогню корінними жителями . За оцінками одного дослідження, у доіндустріальні часи вогонь охоплював більшість точок на рівнинах кожні 2–14 років . Але наприкінці 20-го століття десятиліття гасіння пожеж у поєднанні зі змінами у землекористуванні дозволили чагарнику поширитися рівнинами ширше, ніж будь-коли.

Найбільші з деревних загарбників Рівнин можуть вивергати полум’я типу корони, яке простягається на більш ніж 300 футів за вітром, прискорюючи поширення вогню на луках. Долина Канадської річки, де вирувала пожежа Смоукхаус-Крік, усіяна східними червоними кедрами та солоними кедрами, а також мескітом.

Вікторія Донован з Університету Флориди вивчала еволюцію пожежної загрози на рівнинах під час отримання докторського ступеня в Університеті Небраска-Лінкольн. У статті 2010 року Донован та його колеги проаналізували, як так зване вторгнення деревини вплинуло на ризик великих пожеж на Великих рівнинах з 1993 по 2014 рік. У всіх, крім одного, з 14 регіонів рівнин, які вони вивчали, лісові пожежі були найбільш поширеними там, де переважала або співіснувала деревна рослинність. з луками.

«Ми виявили, що велика ймовірність виникнення лісових пожеж була більшою, якщо деревна рослинність становила понад 20% ландшафту, що свідчить про те, що відносно низький рівень заростання лісом (~20% ландшафту) може бути достатнім для збільшення ризику великої лісової пожежі», – Донован. та колеги повідомили.

Група, яка не аналізувала конкретну роль зміни клімату, дійшла висновку: «Майбутні аналізи можуть бути націлені на території та типи землекористування, визначені нашим дослідженням як такі, що сильно постраждали від лісових пожеж, з більш тонкими оцінками трьох основних факторів виникнення лісових пожеж — палива, клімату та запалювання — щоб ми могли краще підготуватися до майбутніх змін».

Погляд від пожежників

Менеджери з надзвичайних ситуацій спостерігають, як поведінка пожежі змінюється на їхніх очах. Для свого докторського дослідження в OU помічник кліматолога штату Оклахома Моніка Меттокс нещодавно опитала керівників пожежної охорони по всій країні. Серед 264 федеральних, регіональних і державних пожежників, які відповіли на її онлайн-опитування, 31% були надзвичайно стурбовані тим, що зміна клімату збільшить загрозу лісових пожеж, і більше 70% були принаймні певною мірою стурбовані.

Зміни клімату, здавалося, не були такими серйозними для 20 місцевих пожежників в Оклахомі, які брали участь у п’яти фокус-групах, організованих Mattox. Незважаючи на те, що більшість учасників сказали, що ризик лісових пожеж зростає, вони висловлювали занепокоєння зосередженими на взаємозв’язку дикої місцевості та міста, підвищеному впливі, управлінні паливом і землею, місцевим персоналом та іншими проблемами на місцях. Лише 10% сказали, що вони вважають, що зміна клімату існує та пов’язана з лісовими пожежами, тоді як 20% не вважають, що зміна клімату існує взагалі, а інші 70% були більш сумнівні або сказали, що не знають. «Відбулася зміна, як би ви не хотіли це називати, є зміна традиційної моделі», — сказав один з учасників. 

Коментарі ще одного респондента торкаються проблеми, пов’язаної з одночасною боротьбою з кількома факторами загрози: «Зі збільшенням населення зростає ризик. Це так просто».

Джефф Мастерс зробив внесок у цю публікацію.

https://yaleclimateconnections.org/2024/03/new-warning-system-could-save-lives-during-wildfires/