В этом году лесные пожары в Австралии стали катастрофическими. Они бушевали несколько недель, унесли жизни людей, погубили не менее миллиарда разных животных и нанесли колоссальный ущерб. По оценкам, полностью выгорела территория размером с Нидерланды. О причинах разрушительных пожаров написано здесь.
Теперь расскажем о том, как лесные пожары создают свои собственные погодные системы и тем самым генерируют сами себя. Первое и самое главное — обширный пожар представляет собой огромный источник тепла. Температура в зоне пожара может достигать 1200 градусов Цельсия.
Горячий воздух расширяется, и, следовательно, давление воздуха падает. В результате возникает мезоциклон — небольшая область низкого давления. Подобные области низкого давления возникали в зоне лесных пожаров жарким летом 2010 года в Центральной России.
Второй важный эффект — мощная конвекция. Горячий воздух обладает более низкой плотностью. Это вынуждает его стремительно подниматься над лесным пожаром.
Но мы знаем, что любая система стремится к равновесию. Дефицит воздушной массы над очагом пожара восполняется перетеканием более холодного и плотного воздуха из окружающих районов. Транспортером выступает ветер. Из-за огромной разницы температуры ветер становится штормовым. В некоторых случаях его скорость может достигать 28 м/с (100 км/ч).
Возникает замкнутый цикл. Сильный ветер еще больше раздувает пламя пожара и распространяет огонь на соседние территории. Таким образом «огненная буря» начинает поддерживать сама себя.
По мере подъема всплывающий воздух охлаждается, его относительная влажность увеличивается.
В какой-то момент он конденсируется в облака и осадки. Из-за чрезвычайно высокой температуры кучевое облако может развиваться до больших высот. Так возникают пирокумулятивные облака — грозовые облака, вызванные лесными пожарами.
Кто-то скажет: «Грозовые тучи, замечательно! Ливень потушит пожар». Но проблема в том, что нижняя граница пирокумулятивного облака располагается очень высоко — на расстоянии нескольких километров. Из-за жары и сухости в зоне пожара выпадающие из него осадки испарятся, не долетев до земли.
Тепло, затраченное на испарение, понизит температуру воздуха. Став более плотным, а значит — тяжелым, он устремится вниз. Сталкиваясь с землей, сильный нисходящий поток холодного воздуха закручивается в шквальный ворот. Так возникает разрушительный шквал.
Таким образом, вместо того чтобы тушить пожар дождем, выпадающие осадки дополнительно раздувают огонь сильным ветром. Такое явление называют «сухими» грозами. И не стоит забывать про молнии! Они способны разжечь новый пожар.
Итак, мы рассмотрели механизм того, как большие лесные пожары формируют собственную погоду, иногда даже «сухие» грозы, которые могут усугубить ситуацию. Остановить «огненную бурю» непросто. Для этого существует только два способа: лишить ее горючего материала (например, контролируемым встречным огнем) или дождаться крупномасштабного изменения погоды.
Пирокумулятивные облака можно видеть также над жерлом извергающихся вулканов и над сильными городскими пожарами.
