کمپین ناسا ابرهای ایجاد شده توسط آتش‌سوزی‌های جنگلی را بررسی می‌کند

6 دقیقه خواندن

کمپین ناسا ابرهای ایجاد شده توسط آتش سوزی های جنگلی را بررسی می کند

آتش سوزی علف وایلدرس در شرق آیداهو با دود عظیمی فوران کرد. هیچ کس انتظار آن را نداشت، اما آتش سوزی آنچه را که به عنوان ابر pyrocumulonimbus یا pyroCb شناخته می شود به راه انداخت. این یک پدیده آب و هوایی گریزان بود که دانشمندان در کمپین INSPYRE (آزمایش دود تزریقی و PYRocumulonimbus) ناسا هفته‌ها را به شکار در غرب آمریکای شمالی گذراندند.

آب و هوای آتش‌سوزی در مورد آتش‌سوزی Widemouth 2 در یوتا، همانطور که از جت NCAR Gulfstream در خلال چهارمین پرواز تحقیقاتی کمپین INSPYRE در 3 آگوست مشاهده شد.

INSPYRE/برنادت واینزیرل

ابرهای Pyrocumulonimbus بر فراز آتش‌های شدید بالا می‌روند و رعد و برق و باران همراه با بادهای قوی ایجاد می‌کنند که می‌تواند شعله‌های آتش زیر را به خشم تبدیل کند. بزرگترین قیف pyroCbs در ارتفاع 30000 تا 50000 فوتی (10 تا 15 کیلومتری) از سطح زمین، به اندازه ارتفاع جت های تجاری و حتی در استراتوسفر، دود می کند.

ابر pyroCb زمانی تشکیل می‌شود که آتش‌سوزی شدید دودکشی از دود را به داخل استراتوسفر بالای ارتفاع اکثر ابرهایی که توسط الگوهای آب‌وهوای معمولی تشکیل شده‌اند، ایجاد می‌کند.

ناسا/بیل اینگالز، ناسا/JSC/مارک سووا

اهمیت pyroCbs در اواخر قرن بیست و یکم ظاهر شد، زمانی که مشاهدات ماهواره ای نشان داد که دود به ارتفاعاتی می رسد که قبلا با فوران های آتشفشانی بزرگ مرتبط بود. هنگامی که دود pyroCb در استراتوسفر قرار می گیرد، می تواند در سراسر قاره ها پخش شود، دور کره زمین بچرخد و بسیار طولانی تر از آنچه در اتمسفر پایین تر باقی می ماند باقی بماند.

جت NCAR Gulfstream، مجهز به ابزاری برای مطالعه ابرها و دود بر فراز آتش سوزی های جنگلی، در آشیانه خود در مرکز تحقیقاتی NCAR در برومفیلد، کلرادو، قرار دارد.

ناسا/بیل اینگالز، ناسا/JSC/مارک سووا

ابرهای pyroCb با وجود اندازه عظیم خود همچنان مرموز هستند. اما درک نحوه تشکیل و ارتباط آنها با جو بسیار مهم است، زیرا دود آنها می تواند بر آب و هوا و آب و هوا به دور از آتش سوزی هایی که آنها را ایجاد کرده و مدت ها پس از خاموش شدن آنها تأثیر بگذارد. آنها همچنین می توانند بادهای خطرناک ناشی از آتش را تولید کنند.

تاکسی های ER-2 ناسا در حین استقرار در فرودگاه بین المللی گریت فالز در باند فرودگاه. این جت بلند پرواز از گریت فالز، مونتانا، با پرواز در غرب آمریکای شمالی و تا شمال آلاسکا در طول کمپین INSPYRE به فضا پرتاب شد.

ناسا/میلان لویاکونو

اولگا کالاشنیکوا، محقق آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در جنوب کالیفرنیا، که یکی از محققین اصلی هدایت INSPYRE، اولین کمپین هواپیمای طراحی شده به طور خاص بر روی ربات‌های هوایی است، می‌گوید: «ما هنوز نمی‌دانیم که آیا آنها توسط انرژی آتش، یا شدت آتش یا شرایط جوی بالا هدایت می‌شوند.

یک هواپیمای ER-2 مستقر در مرکز تحقیقات پرواز آرمسترانگ ناسا در ادواردز، کالیفرنیا، یک غلاف پر از ابزار برای کمپین INSPYRE حمل می کند.

ناسا/کارلا اسکامیلا

به مدت شش هفته در تابستان امسال، محققان INSPYRE برای یک سری پرواز از پایگاه اصلی هواپیما در مرکز ملی تحقیقات جوی (NCAR) در نزدیکی بولدر، کلرادو، بر روی جت Gulfstream سوار شدند. دانشمندان ذرات دود را جمع آوری کردند، از گازها نمونه برداری کردند، از کریستال های یخ عکس گرفتند، و تشعشعات عبوری از ابرها را زیر نظر گرفتند و به فضا بازتاب کردند. هواپیما از بالا، پایین و از میان ابرها متقاطع شد تا دیدی نزدیک از هوا و دود ناشی از آتش داشته باشد.

در همین حال، هواپیمای بلند پرواز ER-2 ناسا، با 14 ابزار، شدت آتش، سرعت جریان بالا، دود و ویژگی‌های ابر را از بالا ردیابی می‌کرد، در حالی که خدمه کامیون‌های مجهز به حسگرها را می‌راندند تا رویدادهای مشابه را از روی زمین مشاهده کنند. در نهایت، این تیم بررسی خواهد کرد که چگونه ابرهای تولید شده توسط آتش سوزی دود را به سمت بالا منتقل می کنند، چگونه ابرها ذرات و گازها را در دود تغییر می دهند، چه مقدار به استراتوسفر می رسد و پس از رسیدن به آنجا چه اتفاقی می افتد.

از پیش بینی آتش سوزی تا مدل های آب و هوایی

آتش نشانان از درک بهتری از زمان احتمال توسعه pyroCbs و نحوه تأثیر آنها بر شرایط آتش سوزی در زمین سود خواهند برد. نیل لارو، دانشمند جوی در دانشگاه نوادا، رنو، که مشاهدات زمینی INSPYRE را رهبری می‌کرد، می‌گوید: «یک چیز منحصر به فرد در مورد پیروکومولونیمبوس این است که آنها آب و هوای ناشی از آتش هستند، به این معنی که آتش آب و هوای خود را می‌سازد. "آتش در حال ایجاد رعد و برق خود است، و در روند انجام آن، باد خود را نیز ایجاد می کند."

یک چیز منحصر به فرد در مورد pyrocumulonimbus این است که آنها آب و هوای ناشی از آتش هستند. . . آتش هوای خودش را می سازد

نیل لارو

دانشگاه نوادا

لارو امیدوار است که این تحقیقات به هشدارهایی مشابه با هشدارهایی که هواشناسان برای رعد و برق های شدید صادر می کنند منجر شود. به عنوان مثال، او گفت، یک پیش‌بینی به آتش‌نشان‌ها هشدار می‌دهد که یک ابر در حال توسعه به زودی می‌تواند باعث ایجاد یک جریان پایین و باد خطرناک شود و به مدیران آتش نشانی زمان می‌دهد تا پرسنل را از خط خارج کنند.

خدمه زمینی در سراسر غرب ایالات متحده سفر کردند تا آتش سوزی های جنگلی را از نزدیک در طول کمپین INSPYRE رصد کنند.

ناسا/میلان لویاکونو

علاوه بر این، INSPYRE همچنین می تواند مدل های سیستم زمین را بهبود بخشد. PyroCbs می تواند مقادیر زیادی دود را به استراتوسفر منتقل کند، جایی که ذرات می توانند ماه ها یا بیشتر باقی بمانند و بر میزان جذب انرژی خورشیدی جو و میزان رسیدن به سطح زمین تأثیر بگذارند. دیو پیترسون، هواشناس آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی و محقق ارشد INSPYRE، گفت: اکثر مدل‌های پیش‌بینی عددی به صراحت اثرات pyroCbs و تزریق دود آنها را شامل نمی‌شوند.

اندازه‌گیری ذرات، گازها و تشعشعات مرتبط با این رویدادها، داده‌هایی را در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد تا شبیه‌سازی‌های تأثیرات آن‌ها بر آب و هوا و آب و هوای زمین را آزمایش کرده و بهبود بخشند.

شکار طوفان

برای مطالعه دود و ابرهای آتش‌سوزی و شاید گرفتن pyroCb در حال عمل، تیم INSPYRE ابتدا باید یکی را پیدا می‌کرد. چالش این بود که هواپیما در زمان مناسب به مکان مناسب برسد. ابرهای Pyrocumulonimbus می توانند در عرض چند دقیقه ایجاد شوند و به همان سرعت فروکش کنند، در حالی که رسیدن به آتش سوزی ها در صدها مایل دورتر ساعت ها آماده سازی، زمان پرواز و هماهنگی با کنترل کننده های ترافیک هوایی است.

قفسه های ابزار دقیق جای صندلی های مسافری هواپیمای NCAR Gulfstream را می گیرند که از یک جت اجرایی به آزمایشگاه پرواز تبدیل شده است.

ناسا/کتی جپسون

اما در 26 آگوست، تیم شانس آورد. گلف استریم در حال بازگشت از آتش سوزی دورتر از غرب بود که سارا وودز، دانشمند مرکز ملی تحقیقات جوی که به عنوان نقطه‌نگار خدمت می‌کرد، خبر رسید که آتش سوزی وایلدرس به طور غیرمنتظره‌ای شدید بوده است.

آتش در ابتدا توجه زیادی را به خود جلب نکرده بود. پیترسون گفت: «ما می‌دانستیم که در آنجا یک آتش‌سوزی چمن وجود دارد، و همه مثل این هستند، این فقط یک آتش سوزی علف است؛ ما نگران آن نخواهیم بود. "و در نهایت این رویداد اصلی بود."

ما می‌دانستیم که در آنجا آتش چمنی وجود دارد، و همه مثل این هستند که فقط یک آتش چمن است. ما در مورد آن نگران نخواهیم بود. . . و در نهایت به رویداد اصلی تبدیل شد."

دیو پیترسون

آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی

وقتی مسیر پرواز به آتش سوزی Wildhorse نزدیک شد، وودز بقایای تازه یک pyroCb را از صندلی پرش تنگ خود در پشت خلبانان مشاهده کرد. وودز گفت: "این دقیقا شبیه یک رعد و برق بزرگ به نظر می رسد، و بنابراین وقتی به آن نزدیک می شوید، به دنبال نشانه ای بصری از آتش سوزی روی زمین می گردید."

محققان در پرواز تحقیقاتی INSPYRE در 26 آگوست با یک ابر pyrocumulonimbus (pyroCb) مواجه شدند که به طور غیرمنتظره ای بر فراز آتش سوزی علف های Wildhorse در شرق آیداهو شکل گرفت.

INSPYRE/کریس کروز

مشاهده آتش در زمین بسیار پایین تر، تأیید کرد که ابر ناشی از آتش است. به درخواست وودز، خلبانان هواپیما را به اطراف چرخاندند و سه ساعت بعدی را به پرواز رفت و برگشت از میان توده ابر و دنباله دود که به سمت شمال غربی به سمت وایومینگ حرکت می کرد، گذراندند.

این برخورد تصادفی به تیم INSPYRE اندازه‌گیری یک ستون pyroCb را تقریبا یک ساعت پس از اولین فوران ابر انجام داد. سایر پروازهای هماهنگ شده بین جت گلف استریم و ER-2 مشاهدات حیاتی جریان هوای فعال اتمسفر مبتنی بر آتش را اضافه کردند که به مستندسازی چگونگی تکامل توده‌های دود حاصل در روزها و هفته‌های بعد کمک می‌کند.

کنار هم قرار دادن قطعات

اندازه گیری های گلف استریم و ER-2 اکنون با مشاهدات ماهواره ای و زمینی ترکیب شده و با مدل ها مقایسه خواهد شد.

کلاشنیکوا، محقق اصلی مستقر در JPL، گفت: «وقتی ابرها تشکیل می‌شوند، شیمی را تغییر می‌دهند. او گفت که دود تغییر یافته می تواند اثرات متفاوتی بر تشعشعات داشته باشد و درک نحوه تشکیل pyroCbs و دودی که از آنها خارج می شود را مهم می کند.

در تابستان 2026، چالش یافتن ابرها و جمع آوری اندازه گیری ها بود. اکنون کار درک آنچه آنها یافته اند فرا می رسد.

کاوش بیشتر

3 دقیقه مطالعه

باران رود گندک را باتلاق می کند

پس از چند روز باران سیل آسا، سطح رودخانه در بخش هایی از نپال به رکورد بی سابقه ای رسید.

مقاله

14 ساعت پیش

3 دقیقه مطالعه

یک "جزیره" کشاورزی در دلتای رودخانه ساسکاچوان

شمالی ترین زمین کشاورزی منیتوبا که توسط تالاب ها احاطه شده است در نزدیکی پاس از سبز به قهوه ای تبدیل می شود…

مقاله

2 روز پیش

4 دقیقه مطالعه

طوفان های قدرتمند به پرتاب اقیانوس آرام ادامه می دهند

طوفان‌های پولو و نولو اثرات مخربی را در میان یک فصل فعال در شمال شرق به ساحل فرستادند.

مقاله

3 روز پیش

درباره نویسنده

جیمز ریوردون

نویسنده ارشد علوم

به اشتراک بگذارید

جزئیات

آخرین به روز رسانی

02 اکتبر 2026

شرایط مرتبط

آتش سوزی های جنگلی

مرکز تحقیقات پرواز آرمسترانگ

زمین

مرکز تحقیقات لنگلی

هواپیمای ناسا

علم در هوا

کاوش بیشتر

3 دقیقه مطالعه

باران رود گندک را باتلاق می کند

پس از چند روز باران سیل آسا، سطح رودخانه در بخش هایی از نپال به رکورد بی سابقه ای رسید.

مقاله

14 ساعت پیش

3 دقیقه مطالعه

یک "جزیره" کشاورزی در دلتای رودخانه ساسکاچوان

شمالی ترین زمین کشاورزی منیتوبا که توسط تالاب ها احاطه شده است در نزدیکی پاس از سبز به قهوه ای تبدیل می شود…

مقاله

2 روز پیش

4 دقیقه مطالعه

طوفان های قدرتمند به پرتاب اقیانوس آرام ادامه می دهند

طوفان‌های پولو و نولو اثرات مخربی را در میان یک فصل فعال در شمال شرق به ساحل فرستادند.

مقاله

3 روز پیش

به کاوش ادامه دهید

موضوعات بیشتر از ناسا را کشف کنید

ماموریت ها

انسان ها در فضا

تغییر اقلیم

منظومه شمسی