Mentre gli incendi prescritti sono strumenti comuni nella gestione delle terre selvagge, una combinazione di fumo e nebbia, noto come superfog, ha in alcuni casi attraversato strade principali, portando a tamponamenti multicar e morti in condizioni di visibilità inferiori a 3 metri.

Nuova ricerca condotta dall'Università della California, lungo il fiume, e sponsorizzato dall'USDI/USDA Joint Fire Sciences Program, ha per la prima volta prodotto superfog in laboratorio. Con una migliore comprensione di come si forma la superfog, i forestali potrebbero essere in grado di aggiungere ulteriori criteri nella pianificazione delle future ustioni prescritte.

Il team ha anche identificato la distribuzione e la concentrazione delle dimensioni delle particelle di fumo, contenuto di acqua liquida ambientale, temperatura ambiente, umidità relativa dell'ambiente, carburante contenuto di umidità e velocità del vento che porta alla formazione di superfog. Gli autori avvertono, però, che la scienza di prevedere quando alcune di queste condizioni saranno soddisfatte è ancora agli inizi.

La nebbia si forma quando le molecole d'acqua si condensano attorno a microscopiche particelle solide sospese nell'aria, un po' come la rugiada che si forma intorno a un filo d'erba. Le particelle provengono da molte fonti, compresa la polvere, emissioni dei veicoli, e fumo. Affinché l'acqua si condensi, la temperatura dell'aria ambiente deve essere sufficientemente fresca da saturarsi con il vapore acqueo introdotto da processi come il vento, evaporazione, o la respirazione delle piante. Quando l'aria quasi satura si fonde con il fumo e l'umidità rilasciati da materiali organici fumanti, un denso, si può formare una supernebbia bassa.

Poiché la supernebbia è rara e difficile da studiare in modo naturale, i ricercatori hanno progettato una configurazione di laboratorio per esplorare le condizioni che lo creano. Hanno bruciato combustibili selvatici, come gli aghi di pino, in aria condizionata, galleria del vento antincendio su misura in diverse condizioni ambientali e contenuto di umidità del carburante.

Il team ha scoperto che quando il contenuto di acqua è basso, la dimensione delle particelle deve essere abbastanza piccola da creare goccioline non più grandi di un micron, abbastanza piccolo da contenere 50 goccioline nel diametro dei capelli umani, per ridurre la visibilità a livelli di superfog. Se le goccioline diventano molto più grandi di così, non assorbono tanta luce e richiedono più acqua. Le concentrazioni di goccioline devono essere intorno a 100, 000 per centimetro cubo, o circa 100, 000 goccioline confezionate in un volume inferiore a due M&M. La vegetazione in fiamme di solito supera questa quantità.

Superfog richiede anche temperature ambiente inferiori a 4 gradi Celsius o 39,2 gradi Fahrenheit, umidità superiore all'80%, e un alto contenuto di umidità del carburante. L'alto contenuto di umidità del carburante lascia più vapore acqueo nel fumo e produce la supernebbia più densa.

Se combinato con la modellazione di altre condizioni atmosferiche che influenzano la crescita e la diffusione della nebbia, gli esperimenti hanno replicato le condizioni corrispondenti alla superfog che ha causato tamponamenti multicar in Florida nel 2008 e nel 2012.

La combinazione di alta umidità e alto contenuto di umidità delle piante necessarie per creare la superfog spiega perché si verifica principalmente negli stati meridionali come la Florida e la Louisiana piuttosto che in California. Però, non è ancora possibile prevedere quando o dove si verificherà.

"Ora sappiamo quali sono le giuste miscele dei vari ingredienti che formano la supernebbia, ma non sappiamo ancora come prevedere quando si formeranno quegli ingredienti nella giusta miscela a causa della combinazione di agenti atmosferici, carburante, e condizioni del terreno, " ha detto il coautore Marko Princevac, un professore di ingegneria meccanica al Marlan and Rosemary Bourns College of Engineering della UC Riverside che studia la combustione e il comportamento degli incendi. "Credo che sia ancora presto per affermare che la supernebbia può essere prevista con certezza".

La carta, "Laboratorio e modellazione numerica della formazione di supernebbia da incendi boschivi, " è pubblicato nel numero di giugno 2019 del Giornale sulla sicurezza antincendio . Altri autori includono il primo autore Christian Bartolome, che ha condotto alcune delle ricerche per la sua tesi di dottorato alla UC Riverside; US Forest Service ricerca forestale David R. Weise; Shankar Mahalingam, professore di ingegneria meccanica e preside di ingegneria presso l'Università dell'Alabama a Huntsville; studenti di dottorato UC Riverside Masoud Ghasemian e Henry Vu; e i professori di ingegneria meccanica UC Riverside Akula Venkatram e Guillermo Aguilar.