El fuego de hierba Wildhorse en el este de Idaho eruptó con un pulso masivo de humo. Nadie lo había esperado, pero el incendio había lanzado lo que se conoce como una nube de pirocumulonimbus, o piro Cb. Fue un fenómeno meteorológico elusivo que los científicos del INSPYRE de la NASA (Experimento de Fuma inyectada y PYRocumulonimbus) pasaron semanas este verano cazando por toda América del Norte occidental.
Las nubes de pirocumulonimbus se elevan sobre fuegos intensos, produciendo rayos y lluvia junto con vientos poderosos que pueden azotar las llamas de abajo en una furia. El piro más grande Fuma de embudo de cbs 30,000 a 50.000 pies (10 a 15 kilómetros) sobre la superficie de la Tierra, tan alta como las alturas de crucero de los jets comerciales e incluso en la estratosfera.
El significado del piro Los cbs surgieron a la vuelta del siglo XXI, cuando las observaciones por satélite revelaron que el humo alcanzaba alturas previamente asociadas con grandes erupciones volcánicas. Una vez en la estratosfera, el humo de piroCb se puede propagar a través de continentes, rodear el globo, y persistir mucho más de lo que lo haría en la atmósfera inferior.
A pesar de su tamaño masivo, las nubes pyroCb siguen siendo misteriosas. Pero es importante entender cómo se forman y se conectan con la atmósfera, porque su humo puede afectar el clima y el clima lejos de los incendios que los produjeron y mucho después de que hayan extinguido. También pueden producir vientos peligrosos generados por el fuego.
“Todavía no entendemos si son impulsados por energías de fuego, o intensidad de fuego, o por condiciones atmosféricas arriba”, dijo Olga Kalashnikova, investigadora de la NASA Jet Propulsion Laboratory en el sur de California, quien es uno de los principales investigadores líderes INSPYRE, la primera campaña de aviones diseñada específicamente para estudiar piro Cbs.
Durante seis semanas este verano, investigadores del INSPYRE escalaron a bordo de un jet Gulfstream para una serie de vuelos desde la base de la casa del avión en la National Center for Atmospheric Research Cerca de Boulder, Colorado. Los científicos recogieron partículas de humo, gases muestreados, cristales de hielo fotografiados y monitorearon la radiación pasando por las nubes y reflejados de nuevo en el espacio. El avión se cruzó por encima, abajo, y a través de las nubes para obtener una vista de cerca del tiempo inducido por el fuego y el humo.
Mientras tanto, la NASA de alto vuelo Aviones ER-2, cargado con 14 instrumentos, la intensidad del fuego rastreada, velocidades elevadas, humo y propiedades de la nube desde arriba, mientras que las tripulaciones condujeron camiones equipados con sensores para ver los mismos eventos desde el suelo. En última instancia, el equipo investigará cómo las nubes generadas por incendios transportan humo hacia arriba, cómo las nubes transforman partículas y gases en humo, cuánto llega a la estratosfera, y qué sucede cuando llegue allí.
De previsiones de incendios a modelos climáticos
Los bomberos se beneficiarán de una mejor comprensión de cuándo piro Los cbs probablemente se desarrollen y cómo afectan las condiciones de incendio en el suelo. “Una cosa única sobre el pirocumulonimbus es que son tiempo generado por el fuego, lo que significa que el fuego hace su propio tiempo”, dijo Neil Lareau, científico atmosférico de la Universidad de Nevada, Reno, quien dirigió las observaciones básicas del INSPYRE. “El fuego está haciendo su propia tormenta, y en el proceso de hacer eso, también está haciendo su propio viento. ”
Una cosa única sobre el pirocumulonimbus es que son tiempo generado por el fuego . . . el fuego hace su propio tiempo.
Neil Lareau
Universidad de Nevada
Lareau espera que la investigación conduzca a advertencias comparables a las alertas que emiten los meteorólogos para tormentas severas. Por ejemplo, dijo, un pronóstico advertiría a los bomberos que una nube en desarrollo pronto podría producir un desplazamiento peligroso y el viento, dando tiempo a los gestores de fuego para sacar personal de la línea.
Además, el INSPYRE también podría mejorar los modelos del sistema terrestre. PyroCbs puede llevar enormes cantidades de humo a la estratosfera, donde las partículas pueden persistir durante meses o más y afectar cuánta energía solar absorbe la atmósfera y cuánto alcanza la superficie de la Tierra. La mayoría de los modelos de predicción numérica no incluyen explícitamente los efectos de los piroCbs y sus inyecciones de humo, dijo Dave Peterson, un meteorólogo del Laboratorio de Investigación Naval y investigador co-principal del INSPYRE. Las mediciones de las partículas, gases y radiación asociadas a estos eventos darán a los científicos datos para probar y mejorar simulaciones de sus efectos sobre el clima y el clima de la Tierra.
Tormentas de caza
Para estudiar humo de incendios salvajes y nubes, y tal vez atrapar un piro En acción, el equipo del INSPYRE tuvo que encontrar uno. El desafío era conseguir un avión al lugar correcto en el momento adecuado. Las nubes de pirocumulonimbus pueden desarrollarse en minutos y desaparecer tan rápidamente, mientras que llegar a los incendios a cientos de millas de distancia toma horas de preparación, tiempo de vuelo y coordinación con los controladores de tráfico aéreo.
Pero el 26 de agosto, el equipo tuvo suerte. El Gulfstream estaba regresando de un fuego más al oeste cuando Sarah Woods, un Centro Nacional para Científicos de Investigación Atmosférica sirviendo como observador, se enteró de que el fuego Wildhorse fue inesperadamente intenso.
El fuego no había atraído inicialmente mucha atención. “Sabíamos que había un fuego de hierba allí, y todo el mundo es como, es sólo un fuego de hierba; no vamos a preocuparse por ello”, dijo Peterson. “Y terminó siendo el evento principal. ”
Sabíamos que había un fuego de hierba allí, y todo el mundo es como, es sólo un fuego de hierba; no vamos a preocuparse por ello . . . Y terminó siendo el evento principal. ”
DAVE PETERSON
Naval Research Laboratory
Cuando el camino de vuelo se acercó al fuego Wildhorse, Woods vio los restos frescos de un piroCb de su asiento de salto angosto detrás de los pilotos. “Parece como una gran tormenta, y así como te acercas a ella, buscas una indicación visual del fuego en el suelo”, dijo Woods.
Ver el fuego en el suelo muy abajo confirmó que la nube fue generada por fuego. A petición de Woods, los pilotos lanzaron el avión alrededor y pasaron las próximas tres horas volando de ida y vuelta a través de la nube ciruela y el rastro de humo que se arrastra hacia el noroeste hacia Wyoming.
El encuentro casual dio las mediciones del equipo INSPYRE de un pyroCb ciruela aproximadamente una hora después de que la nube estallara por primera vez. Otros vuelos coordinados entre el jet Gulfstream y ER-2 agregaron observaciones cruciales de flujo de aire atmosférico impulsado por el fuego activo que ayudarán a documentar cómo evolucionan las ciruelas de humo resultantes durante los días y semanas que siguen.
Juntando piezas
Las mediciones de Gulfstream y ER-2 se combinarán ahora con observaciones satelitales y terrestres y se compararán con modelos.
“Cuando se forman las nubes, modifican la química”, dijo Kalashnikova, el investigador principal de JPL. Ese humo alterado puede tener diferentes efectos sobre la radiación, dijo, por lo que es importante entender tanto cómo piro Los cbs forman y el humo que emerge de ellos.
En el verano de 2026, el desafío era encontrar las nubes y recoger las medidas. Ahora viene el trabajo de entender lo que encontraron.
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