終於,一種即時預測野火行為的方法

科學家透過結合計算機火災模型和紅外衛星資料,幫助消防員應對不斷變化的情況

加入我們的科學愛好者社群!

科學家們開發了一種預測野火行為的新技術,利用高解析度衛星影像定期檢查和修改計算機模擬。

這項工作由科羅拉多州博爾德市的國家大氣研究中心(NCAR)和馬里蘭大學的科學家合作完成,昨天發表在《地球物理研究快報》的線上期刊上。

一般來說,野火行為是出了名的難以預測。一個小火苗可能會悶燒幾天,然後猛烈爆發,一旦開始燃燒,它就會隨著風向蔓延。再加上地形多變、燃料載荷變化以及火災自身產生天氣系統的加劇趨勢,你就得到了一幅動態的畫面,其最終形式很難預測。


關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造當今世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。


雖然科學家們在過去幾十年裡一直在努力模擬火災、天氣和地面條件之間的相互作用,但他們最好的努力往往在預測的第一天左右就失效了。

NCAR的科學家兼模型的主要開發人員珍妮絲·科恩說:“當你試圖向前看時,一切都是預測——我們的天氣模型、我們的火災行為模型,以及它們如何協同工作。”“當你執行你的模型時,你可能會在12小時左右獲得良好的結果,但過一段時間,不準確性就會累積。”

“問題是,當你的模型的準確性只能持續一兩天時,你如何對事件進行建模?”

事實證明,科恩的答案是在地球上方512英里的太陽同步軌道上執行的。

從天空中獲得幫助
由美國國家海洋和大氣管理局運營的蘇奧米NPP氣象衛星攜帶一種特殊的紅外感測器,能夠捕捉全球任何地方的高解析度影像。這種稱為可見紅外成像輻射儀套件(VIIRS)的小型裝置可以比普通衛星感測器以更精細的尺度觀察地球表面。

透過篩選從VIIRS發回的大量資料,馬里蘭大學地理學教授威爾弗雷德·施羅德識別出一種表示野火活動的標誌性模式。透過每12小時將生成的火災影像資料輸入科恩的模型,這兩位科學家基本上能夠“重啟”系統,以高度的準確性描繪出火災的輪廓,即使火災持續數週也是如此。

施羅德說:“衛星每天大約兩次經過地球上的同一個位置”——比如,特定火災的位置。“因此,每12個小時,我們啟動模型並吸收新的衛星資料。如果資料與模型匹配,[科恩]會驗證其準確性;如果模型偏離資料,她會校正模型以使其與資料相對應。”

這種即時更新對於不斷警惕變化情況的消防員來說可能至關重要。

科恩說:“火災一直是林業的領域,而森林管理者一直[監測]燃料的影響和[地形]對火災的影響。天氣更多的是一個未知數,而這就是我們帶來的視角。”“大多數人在看火災時,會看到移動的火焰。但我們作為氣象學家,將空氣視為一種流體,作為一種流體,它必須遵守一些行為規則。”

然而,這些規則可能非常複雜。除了天氣系統經常變化無常的性質之外,火災——特別是大型火災——還會改變它們所執行的大氣條件。科恩說,火災通常會將空氣向上驅動,產生一個真空,將更多的空氣吸向火災前沿。在極端情況下,這會導致火災反撲自身,甚至改變方向。

科恩和施羅德目前正在與國家消防機構合作,以使他們的技術適應消防員的實際需求。他們希望明年開始引入一種可行的模型。

經環境與能源出版有限責任公司許可,轉載自氣候導報。www.eenews.net, 202-628-6500

© .