|
Огненный шторм Огненный шторм (реже огненный смерч, пожарный шторм) (от нем. Feuersturm) — одна из форм крупного пожара, для которого характерны образование мощного восходящего потока нагретого воздуха и продуктов сгорания в центре, и приток в очаг пожара свежего воздуха со всех сторон с ураганной скоростью.[1][2][3] Обычно возникает при объединении нескольких пожаров в один более крупный сплошной пожар высокой интенсивности,[3] на площади обычно не менее 1 км2.[4] Огненный шторм в сравнении с другими типами пожаров случается редко, но часто приводит к большему материальному ущербу и массовым жертвам среди населения. Его тушение почти невозможно, что делает этот тип пожаров особенно опасным.[5] Такие масштабные пожары прекращаются только после сгорания всего горючего в данной местности[6]. Механизм Условия формированияЕго возникновение возможно при таких условиях[4][7]:
 По данным некоторых исследователей, дополнительными необходимыми факторами возникновения огненного шторма являются отсутствие мощных слоев инверсии в атмосфере, слабо неустойчивая стратификация атмосферы[8][9]. Влияние как фактора условий в верхней и средней тропосфере ещё изучается[9]. Препятствием к изучению явления являются как его относительная редкость и сложность изучения в процессе, так и сложность организации натурных экспериментов. В качестве прогнозного показателя вероятности явления используется с некоторыми ограничениями индекс Хейнса[9]. Подходящие по плотности горючей нагрузки условия есть в городах с плотной застройкой. Образование огненных штормов наиболее вероятно на участках с плотной застройкой зданиями и сооружениями, которые имеют III, IV и V степень огнестойкости не менее 20 %.[10] При этом конкретные типы материалов, составляющих горючую нагрузку в городе, не имеют большого значения, важна лишь плотность горючей нагрузки на единицу площади[11]. Огненные штормы в городах чаще возникали спонтанно из-за объединения разрозненных небольших пожаров, которые сливались в один пожар. Подобное могло произойти из-за неудачного стечения обстоятельств, либо во время землетрясения, или по причине умышленных поджогов, в том числе и при военных действиях. В связи с последним широко известны огненные шторма, возникшие из-за воздушных бомбардировок, из-за которых полностью сгорели значительные территории нескольких немецких и японских городов во время Второй мировой войны. Так, например, площадь, охваченная особенно крупным штормом в Токио, достигала 41 км2, а количество его жертв составило не менее 80 тысяч человек. Особняком при этом стоят огненные шторма, которые могут возникать при взрыве атомной бомбы, как это было при бомбардировке Хиросимы.[10] Сильное землетрясение в городе часто приводит к разрушению водопровода и пожарных резервуаров, а также к появлению многочисленных очагов пожара из-за разрушения печей, котельных, газовых труб и ёмкостей с другими горючими веществами. Слияние этих пожаров в один при некоторых условиях также может превратиться в огненный шторм.[12] Также огненные шторма могут изредка возникать и в некоторых лесах при интенсивных лесных пожарах, а также в условиях разреженной малоэтажной застройки с густым лесом. Изредка огненный шторм происходит и на обширных пожаровзрывоопасных производствах, складах и хранилищах при горении значительных запасов лесоматериала или разливах горючих газов и жидкостей, а также сжиженного кислорода, в связи с чем планирование производств и городов делается таким образом, чтобы минимизировать подобные риски.[13] Формирование Над очагом пожара воздух нагревается из-за сильного теплового излучения пожара, и поднимается вверх. Это приводит к образованию над очагом интенсивного лесного пожара конвективной колонки — поднимающейся вверх смеси нагретого воздуха и продуктов горения — которые формируют вертикальную колонну восходящего потока шириной в сотни метров и высотой в несколько км[14]. На место восходящих потоков воздуха из-за эффекта тяги начинают втягиваться холодные воздушные массы, всасываемые с периферии пожара, которые ещё сильнее раздувают пламя. По мере подъёма воздух в конвективной колонке остывает, и вверху влага может начать конденсироваться, выделяя скрытое тепло, что усиливает конвекцию и приводит к образованию кучевых или кучево-дождевых пирокумулятивных облаков.[9] При усилении конвекции отдельные очаги пожаров в определённых условиях могут начать объединяться в один обширный, зарождая огненный шторм. При огненном шторме мощь интенсивных восходящих и нисходящих потоков воздуха уже начинает влиять на приземные ветры и на распространение огня[9]. Конвективная колонка восходящего воздуха у огненного шторма может достигать в высоту 10-15 км (в условиях умеренных широт на этой высоте находится верхняя граница тропосферы, и начинается стратосфера),[1] и несколько сотен метров в диаметре.[4] Часто восходящие потоки воздуха могут завихряться с формированием теплового циклона.[2] РазвитиеПосле слияния пожаров в огненный шторм он может просуществовать различное время. Во время огненного шторма образуется тепловой циклон со скоростью ветра до 180 км/ч и высотой до 10 км[2]. На территории, которая прилегает к границам огненного шторма, скорость ветра будет увеличиваться, до 60 км/ч и более[2][4]. Всасываемые в очаг пожара потоки воздуха ограничивают расширение площади возгорания вширь[4][11], что сильно отличает огненные шторма от других типов крупных пожаров. Основное развитие пожара будет происходить за счет массового переноса искр, головней и даже крупных горящих предметов конвекционной колонкой и вихрями, образующимися на горящей территории[7][4]. При этом обычно выгорает всё, что оказалось внутри периферии пожара. Из-за ураганных скоростей всасываемого в очаг пожара воздуха подходить к нему чрезвычайно опасно,[4] в связи с чем тушение сформировавшегося огненного шторма практически невозможно[5]. Примеры Наиболее яркими примерами огненных штормов являются мощные пожары, возникшие при бомбардировках во время Второй Мировой войны. Тогда при ковровых бомбардировках городов помимо фугасных широко применялись зажигательные бомбы, которые приводили к массовым пожарам. При благоприятных условиях пожары переходили в огненный шторм, сопровождавшийся направленными к его центру ветрами ураганной силы, из-за чего и появилось немецкое выражение Feuersturm (огненный шторм)[15]. К примеру, бомбардировки зажигательными бомбами вызвали появление огненного шторма в 1943 году в Гамбурге[16], Вуппертале[17][18] и Касселе, в 1944 году в Дармштадте, и в 1945 году в Дрездене[19] и Токио[20]. При бомбардировке атомной бомбой в Хиросиме также возник огненный шторм[21] площадью 11км2, начальная стадия огненного шторма отмечалась также и в Нагасаки[15].  Случаи спонтанного возникновения огненного шторма в городских условиях были зафиксированы во время Великого лондонского пожара в 1666 году, Московского пожара в 1812 году[2], Великого чикагского пожара в 1871 году и Пожара в Салониках в 1917 году. Огненный шторм мог быть сопровождать некоторые из опустошительных городских пожаров в Российской империи, случившиеся в сравнительно безветреную и слабоветреную погоду. Считается, что огненные бури были частью механизма крупных городских пожаров, таких как сопровождавшие землетрясение в Лиссабоне 1755 года, землетрясение в Сан-Франциско 1906 года и Великое землетрясение в Канто 1923 года. Это явление также наблюдалось в ходе природных пожаров на западе России в 2010 году,[22] в Мексике в 2014 году, и в США в 2016 году.[23][24] 418 жертв было у Великого пожара в Хинкли — крупного лесного пожара в 1894 году, в котором сгорел город Хинкли в штате Миннесота, США. Известно и множество других случаев.[11] ПоследствияОгненные штормы, возникавшие в городах, часто приводили к уничтожению нескольких районов крупного города, с большим количеством жертв среди населения и масштабным материальным ущербом. Ликвидация последствий такого пожара могло затянуться на несколько десятилетий, особенно если целью ставилась реконструкция исторического вида города, который он имел до пожара, как это было в городе Дрезден. Изучение результатов вскрытия многих жертв огненных штормов, возникших из-за бомбардировок, найденных как в убежищах, так и на улицах сгоревших городов, показало, что наиболее частыми причинами смерти являлись обширные ожоги и отравление оксидом углерода.[12] Среди психологических последствий у людей, переживших огненный шторм, отмечаются симптомы посттравматического стресса.[25] Поднятые массы нагретого воздуха и частиц дыма будут создавать при охлаждении в верхней тропосфере и на нижней границе тропосферы пирокумулятивные облака, а если они достаточно большие, то и пирокучевые облака, которые могут привести к дождям и создавать грозовую активность. Например, чёрный дождь, который начался примерно через 20 минут после атомной бомбардировки Хиросимы, за 1-3 часа произвел в общей сложности 5-10 см чёрного дождя, насыщенного радиоактивной сажей.[26] Молнии, возникающие в возникших мощных пирокучевых облаках, могут быть причиной возникновения новых очагов вдали от фронта пожара, иногда на расстоянии до 100 км, как это было при массовых ландшафтных пожарах в 2009 году в Австралии.[27] Выброшенный в стратосферу дым образует в ней прослои аэрозолей, которые оказывают воздействие на погоду на обширных территориях и может оказать некоторое влияние на климат планеты.[9][28] Эти выбросы аэрозолей в стратосферу, на континентальном и глобальном уровне, вдали от непосредственной близости от очага пожара, «необычно часто» вызывают незначительные эффекты «ядерной зимы».[22][29][30][31] Они аналогичны незначительным вулканическим зимам, с каждым масштабным выбросом продуктов горения в стратосферу становится сильнее связанный с ним уровень похолодания, от почти незаметного до уровня «года без лета». См. такжеПримечания
Литература
|
||||||||
