Questa fotografia mostra una vista ravvicinata di una nuvola di pirocumulonembi in via di sviluppo sopra l'incendio dell'Oregon Gulch, parte dell'incendio del complesso dei castori, preso da un F-15C il 31 luglio, 2014. James Haseltine, Guardia nazionale aerea dell'Oregon Ci sono poche cose più inquietanti di una nuvola temporalesca incombente. Aggiungi un incendio al mix, e il risultato può essere una torreggiante tempesta di fumo denso, brace ardente e aria surriscaldata.
I temporali alimentati dal fuoco sono sistemi meteorologici naturali che a volte si alzano a causa del fumo e del calore che si alzano da intensi incendi boschivi. Queste tempeste estreme, chiamato pirocumulonembo (pyroCb), si verificano di rado, ma quando lo fanno, possono portare a risultati tragici.
Gli incendi emettono un calore intenso, facendo salire grandi quantità di fumo e aria calda. Man mano che la miscela si sposta più in alto nella troposfera, lo strato più basso dell'atmosfera terrestre, si raffredda e si espande man mano che la pressione dell'aria diminuisce. L'umidità nell'aria si condensa presto, formando grandi nuvole gonfie chiamate nuvole di pirocumuli.
Quando le condizioni atmosferiche sono giuste, compreso un caldo, strato d'aria secco vicino al suolo e un dispositivo di raffreddamento, strato più umido sopra di esso - l'atmosfera può diventare convettivamente instabile. L'aria sempre più turbolenta mette in rotta di collisione goccioline d'acqua e cristalli di ghiaccio nei pirocumuli, accumulando una carica elettrica e trasformando il sistema in una torreggiante tempesta.
Il pyroCbs impennata, che raramente producono pioggia sul terreno anche se sono temporali, può persino uscire dalla troposfera ed estendersi nella stratosfera a 10 miglia/chilometri sopra la superficie.
Un'enorme nuvola di pirocumulonembi si è formata sulla foresta nazionale di Angeles nel 2012 durante un incendio nell'Azusa Canyon. JeremyaGreene/Wikimedia Commons/(CC BY-SA 4.0)
Non sorprendentemente, i piroCbs possono essere incredibilmente pericolosi. Il 7 febbraio 2009, il giorno di incendi più devastante nella storia dell'Australia ha generato almeno tre piroCb che hanno trasportato braci a 18 miglia (30 chilometri) dalla loro fonte e hanno scatenato fulmini che hanno acceso ulteriori incendi a 100 chilometri di distanza. Conosciuti come gli incendi boschivi del Black Saturday, questi fuochi bruciarono collettivamente 1, 737 miglia quadrate (4, 500 chilometri quadrati) e ha causato 173 vittime.
Un piroCb che si è formato durante l'incendio di Carr vicino a Redding, La California nel 2018 ha avuto venti così forti da creare un vortice di fuoco a forza di tornado, e un piroCb a Canberra, Australia, nel 2003 è stato così estremo che ha rilasciato un torrente di grandine nera e ha reso il cielo diurno scuro come la notte.
Fortunatamente, questi eventi sono ancora relativamente rari, sebbene la ricerca del 2019 dall'Australia suggerisca che il cambiamento climatico potrebbe far sì che le condizioni diventino più favorevoli per la formazione di piroCbs in futuro.
Nick Nauslar, che prevede il tempo degli incendi per il Servizio meteorologico nazionale della National Oceanic and Atmospheric Administration, ha affermato che ogni anno in tutto il mondo si verificano da 25 a 50 eventi di piroCb. Ha detto che prevedere esattamente quando si verificheranno le tempeste rimane una sfida per gli scienziati.
"Sono ancora molto difficili da prevedere, " ha detto Nauslar. Anche se gli scienziati possono controllare le condizioni meteorologiche prima di un incendio, non possono descrivere esattamente come un incendio influirà sulla bassa atmosfera e cambierà le condizioni meteorologiche. Lo sforzo per studiare il piroCbs "è ancora così giovane e c'è ancora così tanto da imparare, " Disse Nauslar.
Questa immagine a colori naturali raccolta dal Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) mostra una nuvola di pirocumulonembi che erutta da un incendio del 2014 a nord del lago Buffalo in Alberta, Canada. NASA
Una delle principali caratteristiche dei piroCbs è il loro impatto sulla stratosfera. Ma fino a poco tempo fa gli scienziati non pensavano che gli incendi potessero iniettare fuliggine, aerosol e composti organici in alto nell'atmosfera.
L'"idea che una tempesta di fuoco potesse agire come un vulcano e iniettare materiale nella stratosfera era completamente sconosciuta, " ha detto Mike Fromm, un meteorologo presso il Laboratorio di ricerca navale degli Stati Uniti a Washington, D.C. Fromm ha studiato i piroCbs dalla fine degli anni '90 utilizzando strumenti satellitari.
Le particelle di fumo dei piroCbs possono rimanere nell'atmosfera per giorni o settimane e, in casi estremi, mesi. Il fumo di un enorme piroCb in Canada nel 2017 è rimasto sospeso nell'alta stratosfera per otto mesi, secondo un recente studio sulla rivista Science in cui i ricercatori hanno considerato le particelle di piroCb sospese come proxy per studiare i potenziali effetti climatici e atmosferici dei pennacchi di fumo delle esplosioni nucleari.
PyroCbs non causerà un inverno nucleare tanto presto, ma Fromm ha detto a Science News che una domanda aperta sui pennacchi di piroCb è se potrebbero danneggiare l'ozono nella stratosfera. "Stiamo ancora cercando di capire, quantificare e calcolare [se] c'è, infatti, un impatto climatico di questi pennacchi, " Fromm ha detto a Eos.
Questa storia è apparsa originariamente su Eos.org ed è ripubblicato qui come parte di Covering Climate Now, una collaborazione giornalistica globale per rafforzare la copertura della storia del clima.
Ora è pazzescoI pirocumuli possono anche formarsi dopo massicce eruzioni vulcaniche. Durante l'eruzione senza precedenti di Kīlauea del 2018, nuvole di pirocumulonembi - complete di fulmini - si sono formate sulla fessura 8 nelle tenute di Leilani sull'isola di Hawai'i.
