Voldbränder kan orsaka omfattande förödelse och förödelse och påverka miljötillgångars liv, egendom och försörjning. Meteorolog Mike Fromm från Naval Research Laboratory, i samarbete med flera nationella och internationella laboratorier, upptäcker nu att förändringar i frekvensen och intensiteten av skogsbränder har betydande konsekvenser för en rad viktiga problem, inklusive atmosfäriska förändringar.
Överlagd på detta viktiga ämne är en relativt ny upptäckt, skogsbrandsrök i stratosfären, ett område av atmosfären som börjar nästan 38 tusen fot över jordens yta.
Som ett resultat blir en dåligt förstådd aspekt av skogsbränder - pyrocumulonimbus brandstorms dynamik och atmosfärisk påverkan - i fokus för ökad uppmärksamhet. Pyrocumulonimbus (pyroCb) är ett brandstartat eller förstärkt åskväder som i sin mest extrema manifestation injicerar enorma mängder rök och andra biomassabrännande utsläpp i den nedre stratosfären. Anledningen är en särskilt energisk form av "blowup" orsakad av pyroCbs. Även om det är känt för att bildas naturligt och genom antropogenes, har uppmärksamheten på detta ämne ökat med växande oro angående antropogen klimatpåverkan och den uppenbara ökningen av bränder i gränssnittet mellan vildmark och stad.
Globala och regionala uppvärmningstrender har länge identifierats och förknippats med förvärrade förekomst av skogsbränder, men extrema injicering av åskväder bedömdes tidigare vara osannolik eftersom tropopausen, en övergångszon från troposfären till stratosfären, anses vara en stark barriär mot konvektion. Denna uppfattning återspeglas i många fall där mystiska moln i stratosfären tillskrevs vulkanutbrott, även om vulkanbevis saknades.
"Direkt tilldelning av mystiska stratosfäriska aerosoler har bara skett under det senaste decenniet", sa Fromm. "Medan pyrokonvektion och pyrocumulus är välkända, undgick den märkliga vertikala utsträckningen av pyrocumulonimbus påverkanspotential vår uppmärksamhet."
Det vill säga tills det upptäcktes att pyroCbs från Kanadas skogsbränder hade injicerat rök (och andra relaterade utsläpp) långt bortom tropopausen och in i den stratosfäriska "övervärlden."
Under 2002 identifierade en undersökning av brandsäsongen Kanada/USA 17 pyroCb-förekomster associerade med nyhetsvärde bränder som Hayman-, Rodeo/Chediski- och Biscuit-bränderna. Data från dessa bränder indikerade att pyroCbs injicerade rök i den lägsta stratosfären, vilket ger en rimlig alternativ förklaring till fenomen som tidigare antogs involvera vulkaniska aerosoler.
Som sådan har två återkommande teman utvecklats när pyroCb-forskningen utvecklas. För det första kan vissa "mystery layer"-händelser - förbryllande stratosfäriska aerosollagerobservationer - och andra lager som rapporterats som vulkanisk aerosol, nu förklaras i termer av pyrokonvektion. För det andra har pyroCb-händelser visat sig inträffa förvånansvärt ofta och är sannolikt ett relevant fenomen med många skogsbränder.
"Dessa fynd kommer att leda till en omanalys av klimatologier relaterade till vulkaniska effekter på stratosfären och en "ny" klimatologi och geografi för pyroCb-förekomst över hela världen", tillade Fromm.
Rapporter om pyroCb ökar i vetenskaplig litteratur men är fortfarande sällsynta. Emellertid kommer den hemisfäriska spridningen av rök och andra biomassaförbränningsutsläpp i stratosfären på grund av pyroCbs nu att ses som en inverkan som har viktiga klimatkonsekvenser, vilket sannolikt kommer att resultera i förbättrade modeller för luftkvalitet, termokemiska effekter av rökföroreningar och globala föroreningar transport.
