Огненный шторм
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b6/Great_Fire_London.jpg/400px-Great_Fire_London.jpg)
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]
Механизм
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9b/Firestorm_thermal_column.svg/220px-Firestorm_thermal_column.svg.png)
Условия формирования
[править | править код]Его возникновение возможно при таких условиях[4][6]:
- относительная влажность воздуха меньше 30 %;
- скорость ветра вблизи поверхности не более 5 м/с;
- горючая нагрузка не менее 200 кг/м2;
- наличие сплошной горючей нагрузки на площади свыше 1 км2;
- время распространения пламени на площадь более 1 км2 не менее 2-3 часа.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/thumb/a/a6/Firestorm.jpg/220px-Firestorm.jpg)
По данным некоторых исследователей, дополнительными необходимыми факторами возникновения огненного шторма являются отсутствие мощных слоев инверсии в атмосфере, слабо неустойчивая стратификация атмосферы[7][8]. Влияние как фактора условий в верхней и средней тропосфере ещё изучается[8]. 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[8].
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%.[9] При этом конкретные типы материалов, составляющих горючую нагрузку в городе, не имеют большого значения, важна лишь плотность горючей нагрузки на единицу площади[10].
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.[9]
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 так же может превратиться в огненный шторм.[11]
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.[12]
Формирование
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7a/Pyrocumulonimbus_cloud_over_Hiroshima%2C_near_local_noon._Aug_6_1945.jpg/220px-Pyrocumulonimbus_cloud_over_Hiroshima%2C_near_local_noon._Aug_6_1945.jpg)
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[13]. 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.[8] 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[8]. 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]
Развитие
[править | править код]После 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[14]. На территории, которая прилегает к границам огненного шторма, скорость ветра будет увеличиваться, до 60 км/ч и более[15][14]. Всасываемые в очаг пожара потоки воздуха ограничивают расширение площади возгорания вширь[4][10], 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[6][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
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fa/Plan_of_Moscow_1813.jpg/220px-Plan_of_Moscow_1813.jpg)
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)[16]. К примеру, бомбардировки зажигательными бомбами вызвали появление огненного шторма в 1943 году в Гамбурге[17], Вуппертале[18][19] и Касселе, в 1944 году в Дармштадте, и в 1945 году в Дрездене[20] и Токио[21]. При бомбардировке атомной бомбой в Хиросиме также возник огненный шторм[22] площадью 11км2, начальная стадия огненного шторма отмечалась также и в Нагасаки[16].
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b1/Camp_Fire_oli_2018312_Landsat.jpg/220px-Camp_Fire_oli_2018312_Landsat.jpg)
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 причиной некоторых из опустошительных городских пожаров в Российской империи, случившихся 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,[23] в Мексике в 2014 году, и в США в 2016 году.[24][25] 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.[10]
Последствия
[править | править код]Огненные 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 частой причиной смерти являлось обширные ожоги и отравление оксидом углерода.[11]
Среди психологических последствий у людей, переживших огненный шторм, отмечаются симптомы посттравматического стресса.[26]
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.[27] 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.[28]
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.[8][29] Эти выбросы аэрозолей в стратосферу, на континентальном и глобальном уровне, вдали от непосредственной близости от очага пожара, «необычно часто» вызывают незначительные эффекты «ядерной зимы».[30][31][32][23] 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. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 Массовые пожары // Гражданская защита. Энциклопедический словарь / под общей редакцией В.А. Пучкова. — издание 3-е, переработанное и дополненное. — Москва: ФГБУ ВНИИ ГОЧС МЧС России, 2015. — С. 242. — 664 с. — ISBN 978-5-93790-131-0. Архивировано 14 марта 2022 года.
- ↑ 1 2 3 Авдеева А.А. Великий Московский пожар 1812 г. - исторический пример огненного шторма // Успехи современной науки и образования : научный журнал. — 2017. — Т. 6, № 3. — С. 52—56. — ISSN 2412-9631.
- ↑ 1 2 Fire Storm (пожарный шторм) // Международная многоязыковая лесопожарная терминология. Для вручения странам участницам Международной конференции по трансграничным лесным пожарам. Центр глобального мониторинга пожаров. — Иркутск, 2010. — С. 140. — 361 с. Архивировано 25 мая 2023 года.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Саенко А.В., Шестаков В.И. Проблема особенностей протекания пожаров на складах лесоматериалов // Пожарная и техносферная безопасность: проблемы и пути совершенствования. — 2019. — № 1 (2). — С. 248—252. — ISSN 2617-7005.
- ↑ 1 2 Михно Е.П. Ликвидация последствий аварий и стихийных бедствий. — М.: Атомиздат, 1979. — С. 106. — 145 с.
- ↑ 1 2 Теребнев В.В., Артемьев Н.С., Грачев В.А., Сабинин О.Ю. Противопожарная защита и тушение пожаров. Книга 6 (леса, торфа, лесосклады). — Москва, 2006. — С. 254—255. — 295 с.
- ↑ Хасанов И.Р. Параметры возмущений атмосферы при крупных лесных пожарах . Балашиха: ФГБУ ВНИИПО МЧС России. Дата обращения: 14 сентября 2023. Архивировано 15 сентября 2023 года.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Martín Senande-Rivera et al. Towards an atmosphere more favourable to firestorm development in Europe // Environmental Research Letters. — 2022. — 26 августа (vol. 17, № 9). — ISSN 1748-9326. — doi:10.1088/1748-9326/ac85ce. Архивировано 15 сентября 2023 года.
- ↑ 1 2 Никитенко Ю.в, Канаев Н.в. Условия возникновения пожаров при авариях с ядерными боеприпасами // Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. — 2011. — Вып. 1 (2). — С. 268–270.
- ↑ 1 2 3 Маршалл, 1989, с. 163.
- ↑ 1 2 Копылов Н.П. Массовые пожары и сопровождающие их явления // Пожарная безопасность. — 2012. — № 2. — С. 18—21. — ISSN 2411-3778.
- ↑ Маршалл, 1989, с. 163-164.
- ↑ Гришин А.М. Математические модели лесных пожаров. — Томск: Изд-во Томского университета, 1981. — С. 18. — 278 с.
- ↑ 1 2 Авдеева А.А. Великий Московский пожар 1812 г. - исторический пример огненного шторма // Успехи современной науки и образования : научный журнал. — 2017. — Т. 6, № 3. — С. 52-56. — ISSN 2412-9631.
- ↑ Саенко А.В., Шестаков В.И. Проблема особенностей протекания пожаров на складах лесоматериалов // Пожарная и техносферная безопасность: проблемы и пути совершенствования. — 2019. — № 1 (2). — С. 248-252. — ISSN 2617-7005.
- ↑ 1 2 Маршалл, 1989, с. 162.
- ↑ "Operation Gomorrah: Firestorm created 'Germany's Nagasaki'". BBC News (англ.). 2018-08-01. Архивировано 12 августа 2019. Дата обращения: 15 сентября 2023.
- ↑ 70 лет атомной эры . iz.ru. Архивировано 28 февраля 2021 года.
- ↑ «Ребенок летит в огонь»: как США и Англия уничтожили Дрезден . gazeta.ru. Архивировано 13 марта 2020 года.
- ↑ 75 лет назад один из красивейших городов мира, Дрезден, разрушила англо-американская авиация . 1tv.ru.
- ↑ «Люди погибали от духоты»: как американцы разбомбили Токио . gazeta.ru. Архивировано 12 марта 2020 года.
- ↑ 70 лет со дня атомной бомбардировки Хиросимы: как японцы пережили трагедию . Московский комсомолец. Архивировано 24 декабря 2019 года.
- ↑ 1 2 Riebeek, Holli Russian Firestorm: Finding a Fire Cloud from Space: Feature Articles . Earthobservatory.nasa.gov (31 августа 2010). Дата обращения: 11 мая 2016. Архивировано 12 февраля 2015 года.
- ↑ Огненный "смерч" прошелся по Мексике и движется в сторону США . ria.ru. Архивировано 3 марта 2021 года.
- ↑ Появилось видео огненного смерча в Калифорнии . life.ru. Архивировано 4 марта 2021 года.
- ↑ Koopman C, Classen C, Spiegel D. Predictors of posttraumatic stress symptoms among survivors of the Oakland/Berkeley, Calif., firestorm. // The American Journal of Psychiatry. — 1994. — Июнь (vol. 151 (вып. 6). — С. 888—894. — doi:10.1176/ajp.151.6.888. Архивировано 15 сентября 2023 года.
- ↑ Atmospheric Processes : Chapter=4 . Globalecology.stanford.edu. Дата обращения: 11 мая 2016. Архивировано 5 марта 2016 года.
- ↑ Dowdy, Andrew J.; Fromm, Michael D.; McCarthy, Nicholas (2017-07-27). "Pyrocumulonimbus lightning and fire ignition on Black Saturday in southeast Australia". Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 122 (14): 2017JD026577. Bibcode:2017JGRD..122.7342D. doi:10.1002/2017jd026577. ISSN 2169-8996. S2CID 134053333.
- ↑ Fromm, Michael; Lindsey, Daniel T.; Servranckx, René; Yue, Glenn; Trickl, Thomas; Sica, Robert; Doucet, Paul; Godin-Beekmann, Sophie (2010). "The Untold Story of Pyrocumulonimbus". Bulletin of the American Meteorological Society. 91 (9): 1193—1210. Bibcode:2010BAMS...91.1193F. doi:10.1175/2010bams3004.1.
- ↑ Fromm, M.; Stocks, B.; Servranckx, R.; et al. (2006). "Smoke in the Stratosphere: What Wildfires have Taught Us About Nuclear Winter". Eos, Transactions, American Geophysical Union. 87 (52 Fall Meet. Suppl): Abstract U14A–04. Bibcode:2006AGUFM.U14A..04F. Архивировано из оригинала 6 октября 2014.
- ↑ Michael Finneran. Fire-Breathing Storm Systems . NASA (19 октября 2010). Дата обращения: 11 мая 2016. Архивировано из оригинала 24 августа 2014 года.
- ↑ Fromm, M.; Tupper, A.; Rosenfeld, D.; Servranckx, R.; McRae, R. (2006). "Violent pyro-convective storm devastates Australia's capital and pollutes the stratosphere". Geophysical Research Letters. 33 (5): L05815. Bibcode:2006GeoRL..33.5815F. doi:10.1029/2005GL025161. S2CID 128709657.
Литература
[править | править код]- Маршалл В. Основные опасности химических производств / перевод с англ. Барсамян Г.Б. и др., под редакцией Чайванова Б.Б. и Черноплекова А.Н.. — Москва: Изд-во Мир, 1989. — 672 с. — ISBN 5-03-000990-6.