Огненная буря — это пожар , который достигает такой силы, что создает и поддерживает собственную систему ветров. Чаще всего это природное явление, возникающее во время крупнейших лесных и лесных пожаров . Хотя этот термин использовался для описания некоторых крупных пожаров, [1] определяющей характеристикой этого явления является пожар с собственными штормовыми ветрами, исходящими из каждой точки компаса к центру шторма, где воздух нагревается, а затем поднимается вверх. [2] [3]
Лесные пожары в Черную субботу , лесные пожары в Британской Колумбии в 2021 году и Великий пожар Пештиго являются возможными примерами лесных пожаров, часть которых возгорается из-за огненной бури, как и Великий пожар Хинкли . Огненные бури также случались в городах, обычно из-за целенаправленных взрывных работ , например, при воздушных бомбардировках Лондона , Гамбурга , Дрездена и Токио , а также атомной бомбардировке Хиросимы .
Огненный шторм создается в результате эффекта стека , поскольку тепло первоначального огня втягивает все больше и больше окружающего воздуха. Эту тягу можно быстро увеличить, если над огнем или рядом с ним существует реактивная струя низкого уровня. По мере восходящего потока воздуха вокруг огня развиваются сильные порывистые ветры, направленные внутрь, снабжающие его дополнительным воздухом. Казалось бы, это предотвращает распространение огненной бури по ветру, но создаваемая огромная турбулентность может также привести к беспорядочному изменению направления сильных приземных ветров. Огненные бури, возникшие в результате бомбардировок городских районов во время Второй мировой войны, как правило, ограничивались районами, первоначально засеянными зажигательными устройствами, и огненные бури не распространялись заметно за пределы. [4]
Огненный шторм также может перерасти в мезоциклон и вызвать настоящие торнадо/ огненные вихри . Это произошло с пожаром Дуранго в 2002 году [5] и, вероятно, с гораздо более масштабным пожаром Пештиго . [6] [7] Большая тяга огненной бури привлекает большее количество кислорода , что значительно увеличивает горение, тем самым также существенно увеличивая выделение тепла. Интенсивный жар огненной бури проявляется главным образом в виде излучаемого тепла ( инфракрасного излучения), которое может воспламенить легковоспламеняющиеся материалы на расстоянии перед самим пожаром. [8] [9] [ не удалось проверить ] Это также способствует расширению площади и интенсивности огненной бури. [ не удалось проверить ] Сильные, беспорядочные порывы ветра затягивают движимое имущество в огонь, и, как это наблюдается при всех интенсивных пожарах, тепло, излучаемое огнем, может расплавить асфальт, некоторые металлы и стекло, а также превратить уличное асфальтированное покрытие в легковоспламеняющуюся горячую жидкость. Очень высокие температуры воспламеняют все, что может гореть, пока в огненной буре не кончится топливо.
Огненная буря не вызывает заметного воспламенения материала на расстоянии впереди себя; точнее, тепло высушивает эти материалы и делает их более уязвимыми для возгорания от тлеющих углей или головешек, увеличивая скорость обнаружения возгорания. При формировании огненной бури многие пожары сливаются, образуя единый конвективный столб горячих газов, поднимающихся из зоны горения, и с конвективным столбом связаны сильные, вызванные пожаром, радиальные (направленные внутрь) ветры. Таким образом, фронт пожара практически неподвижен, а распространение огня наружу предотвращает порывистый ветер. [10]
Огненная буря характеризуется сильными и ураганными ветрами, дующими в сторону огня по всему периметру пожара, эффект, вызванный плавучестью поднимающегося столба горячих газов над интенсивным массовым огнем, втягивающим холодный воздух с периферии. . Эти ветры по периметру переносят горящие головни в зону горения и имеют тенденцию охлаждать несгоревшее топливо за пределами зоны пожара, так что воспламенение материала за пределами периферии за счет излучаемого тепла и тлеющих углей становится более трудным, что ограничивает распространение огня. [4] Сообщается, что в Хиросиме это вторжение для разжигания огня предотвратило расширение периметра огненной бури, и, таким образом, огненная буря ограничилась районом города, поврежденным взрывом. [11]
Крупные пожары лесных пожаров отличаются от огненных бурь, если они имеют движущиеся фронты огня, которые движутся окружающим ветром и не развивают собственную ветровую систему, как настоящие огненные бури. (Это не означает, что огненная буря должна быть стационарной; как и в случае любой другой конвективной бури, циркуляция может следовать за окружающими градиентами давления и ветрами, если они приводят ее к источникам свежего топлива.) Кроме того, пожары, не связанные с огненными бурями, могут развиваться из одного возгорания, тогда как огненные бури наблюдались только там, где большое количество пожаров горело одновременно на относительно большой площади [13] с важной оговоркой, что плотность одновременно горящих пожаров должна быть выше критического порога для формирования огненной бури ( Ярким примером большого количества пожаров, горящих одновременно на большой территории без развития огненной бури, были нефтяные пожары в Кувейте в 1991 году, когда расстояние между отдельными пожарами было слишком большим).
Высокие температуры внутри зоны огненной бури воспламеняют большую часть всего, что могло бы сгореть, пока не будет достигнута критическая точка, то есть при исчерпании топлива, что происходит после того, как огненная буря израсходовала так много доступного топлива в зоне огненной бури, что необходимая плотность топлива, необходимая для поддержания активности ветровой системы огненной бури, падает ниже порогового уровня, после чего огненная буря распадается на отдельные пожары .
В Австралии преобладание эвкалиптов , в листьях которых есть масло, приводит к лесным пожарам, которые отличаются чрезвычайно высоким и интенсивным фронтом пламени. Следовательно, лесные пожары больше похожи на огненную бурю, чем на простой лесной пожар. Иногда аналогичный эффект оказывает выброс горючих газов из болот (например, метана ). Например, взрывы метана привели к пожару в Пештиго . [6] [14]
Огненные бури создают горячие плавучие облака дыма, состоящие в основном из водяного пара, которые образуют конденсационные облака при входе в более холодные верхние слои атмосферы, образуя так называемые пирокучевые облака («огненные облака») или, если они достаточно большие, пирокучево-дождевые («огненные бури»). облака. Например, черный дождь, который начал идти примерно через 20 минут после атомной бомбардировки Хиросимы, произвел в общей сложности 5–10 см черного дождя, наполненного сажей, за 1–3 часа. [15] Более того, при подходящих условиях большие пирокучевые облака могут превратиться в пирокучево-дождевые облака и произвести молнию , которая потенциально может спровоцировать дальнейшие пожары. Помимо городских и лесных пожаров, пирокучевые облака также могут образовываться в результате извержений вулканов из-за сравнительного количества образовавшегося горячего плавучего материала.
На более континентальном и глобальном уровне, вдали от непосредственной близости от пожара, огненные бури лесных пожаров, вызывающие явления пирокумуло-дождевых облаков , «на удивление часто» вызывают незначительные эффекты « ядерной зимы ». [16] [12] [17] [18] Они аналогичны небольшим вулканическим зимам , при этом каждое массовое добавление вулканических газов увеличивает глубину «зимнего» охлаждения, от почти незаметного до « года без лета ». уровни.
Очень важным, но плохо изученным аспектом поведения лесных пожаров является динамика пирокумуло-дождевых (pyroCb) огненных бурь и их воздействие на атмосферу. Это хорошо иллюстрируется приведенным ниже примером «Черной субботы». «PyroCb» — это гроза, вызывающая или усиливающая пожар, которая в своем наиболее крайнем проявлении выбрасывает огромное количество дыма и других выбросов, вызывающих сжигание биомассы, в нижние слои стратосферы. Наблюдаемое распространение дыма и других выбросов в результате сжигания биомассы по полушарию имеет известные важные последствия для климата. Прямое отнесение стратосферных аэрозолей к пироCbs произошло только в последнее десятилетие. [19]
Ранее считалось, что такое экстремальное воздействие гроз маловероятно, поскольку внетропическая тропопауза считается сильным барьером для конвекции. По мере развития исследований пироХБ развивались две повторяющиеся темы. Во-первых, загадочные наблюдения за стратосферными аэрозольными слоями и другими слоями, о которых сообщалось как о вулканическом аэрозоле, теперь можно объяснить с точки зрения пироконвекции. Во-вторых, события пироХБ происходят на удивление часто и, вероятно, являются важным аспектом нескольких исторических лесных пожаров. [19]
На внутрисезонном уровне установлено, что пироCbs встречаются с удивительной частотой. В 2002 году только в Северной Америке вспыхнуло по меньшей мере 17 пироCbs. Еще предстоит определить, как часто этот процесс происходил в бореальных лесах Азии в 2002 г. Однако сейчас установлено, что эта наиболее экстремальная форма пироконвекции, наряду с более частой пирокучевой конвекцией, была широко распространена и сохранялась не менее двух месяцев. Характерной высотой выброса пироCb является верхняя тропосфера , а часть этих штормов загрязняет нижнюю стратосферу . Таким образом, сейчас в центре внимания становится новое понимание роли экстремального поведения лесных пожаров и его атмосферных последствий. [19]
Лесные пожары в Черную субботу — одни из самых разрушительных и смертоносных пожаров в Австралии, которые подпадают под категорию «огненного шторма» из-за чрезвычайного поведения пожаров и связи с атмосферными реакциями, которые произошли во время пожаров. Этот крупный лесной пожар привел к образованию ряда отдельных электрифицированных скоплений пирокумуло-дождевых шлейфов высотой примерно 15 км. Было доказано, что эти шлейфы восприимчивы к возникновению новых точечных пожаров перед основным фронтом пожара. Недавно возникшие пожары от этой пирогенной молнии еще раз подчеркивают петли обратной связи между атмосферой и поведением пожаров в Черную субботу, связанные с этими пироконвективными процессами. [20]
Представленные здесь исследования «Черной субботы» показывают, что пожары, возникающие от молний, образующихся внутри огненного шлейфа, могут возникать на гораздо больших расстояниях перед основным фронтом пожара — до 100 км. По сравнению с пожарами, возникающими из-за горящих обломков, переносимых огненным шлейфом, они распространяются впереди фронта пожара только примерно на 33 км, причем это также имеет значение для понимания максимальной скорости распространения лесного пожара. Этот вывод важен для понимания и моделирования будущих огненных бурь и крупномасштабных территорий, которые могут быть затронуты этим явлением. [20]
По мере того, как отдельные точечные пожары срастаются, они начинают взаимодействовать. Это взаимодействие будет увеличивать скорости горения, скорости тепловыделения и высоту пламени до тех пор, пока расстояние между ними не достигнет критического уровня. На критическом расстоянии разделения пламя начнет сливаться и гореть с максимальной скоростью и высотой пламени. Поскольку эти точечные пожары продолжают расти вместе, скорость горения и тепловыделения, наконец, начнет снижаться, но останется на гораздо более высоком уровне по сравнению с независимым точечным пожаром. Ожидается, что высота пламени существенно не изменится. Чем больше точечных пожаров, тем больше увеличивается скорость горения и высота пламени. [21]
Черная суббота — лишь одна из многих разновидностей огненных бурь с этими пироконвективными процессами, и они до сих пор широко изучаются и сравниваются. Помимо указания на сильную связь между атмосферой и пожарной активностью в Черную субботу, наблюдения за молниями также указывают на значительные различия в характеристиках пироCb между Черной субботой и пожаром в Канберре. Различия между событиями пироCb, такими как случаи «Черной субботы» и «Канберры», указывают на значительный потенциал для улучшения понимания пироконвекции на основе объединения различных наборов данных, представленных в исследованиях пироCb «Черной субботы» (в том числе в отношении молний, радаров, осадков, и спутниковые наблюдения). [20]
Более глубокое понимание активности пироCb важно, учитывая, что процессы обратной связи между пожаром и атмосферой могут усугубить условия, связанные с опасным поведением при пожаре. Кроме того, понимание совокупного воздействия тепла, влаги и аэрозолей на микрофизику облаков важно для ряда погодных и климатических процессов, в том числе в отношении улучшения возможностей моделирования и прогнозирования. Крайне важно полностью изучить подобные события, чтобы правильно охарактеризовать поведение пожара, динамику пироCb и, как следствие, влияние на условия в верхней тропосфере и нижней стратосфере (UTLS). Также важно точно охарактеризовать этот процесс переноса, чтобы модели облаков, химии и климата имели прочную основу для оценки пирогенного источника, пути от пограничного слоя через кучевые облака и выхлопов из конвективного столба. [20]
С момента открытия дыма в стратосфере и пироCb было проведено лишь небольшое количество отдельных тематических исследований и экспериментов по моделированию. Следовательно, еще многое предстоит узнать о пироCb и его важности. С помощью этой работы ученые попытались уменьшить количество неизвестных, выявив несколько дополнительных случаев, когда пироCbs были либо значительной, либо единственной причиной того типа загрязнения стратосферы, который обычно приписывают вулканическим инъекциям. [19]
Та же основная физика горения может быть применима и к искусственным сооружениям, таким как города во время войны или стихийного бедствия.
Считается, что огненные бури были частью механизма крупных городских пожаров, таких как землетрясение в Лиссабоне 1755 года , землетрясение в Сан-Франциско 1906 года и Великое землетрясение Канто 1923 года . Настоящие огненные бури чаще случаются при лесных пожарах в Калифорнии, таких как лесной пожар 1991 года в Окленде, Калифорния , и пожар Таббса в октябре 2017 года в Санта-Розе, Калифорния. [22]
Во время пожара Карра в июле – августе 2018 года смертоносный огненный вихрь, эквивалентный по размеру и силе торнадо EF-3, возник во время огненной бури в Реддинге, штат Калифорния, и вызвал повреждения, подобные торнадо. [23] [24] Еще одним лесным пожаром, который можно охарактеризовать как огненную бурю, стал Camp Fire , который в какой-то момент распространялся со скоростью до 76 акров в минуту, полностью уничтожив город Парадайз, штат Калифорния, за 24 часа 8 ноября. , 2018. [25]
Огненные бури также были вызваны бомбардировками таких городов, как Гамбург и Дрезден, во время Второй мировой войны . [26] Из двух ядерных боеголовок, использованных в бою , только Хиросима вызвала огненную бурю. [27] Напротив, эксперты предполагают, что из-за особенностей проектирования и строительства современных городов в США огненная буря после ядерного взрыва маловероятна. [28]
Бомбардировка — это метод, предназначенный для повреждения цели, обычно городской территории, за счет использования огня, вызванного зажигательными устройствами , а не за счет взрыва больших бомб. В таких рейдах часто используются как зажигательные устройства, так и фугасные взрывчатые вещества. Фугасное взрывчатое вещество разрушает крыши, что облегчает проникновение зажигательных устройств в конструкции и возникновение пожаров. Взрывчатка также мешает пожарным тушить пожар. [26]
Хотя зажигательные бомбы использовались для разрушения зданий с самого начала пороховой войны, во время Второй мировой войны впервые были применены стратегические бомбардировки с воздуха, чтобы лишить противника возможности вести войну. Лондон , Ковентри и многие другие британские города подверглись бомбардировкам во время молниеносной атаки . Начиная с 1942 года большинство крупных немецких городов подвергались массированным бомбардировкам, а в последние шесть месяцев Второй мировой войны почти все крупные японские города подвергались бомбардировкам. Как отметил в своем послевоенном анализе сэр Артур Харрис , офицер, командующий бомбардировочным командованием британских ВВС с 1942 года до конца войны в Европе, хотя во время Второй мировой войны было предпринято множество попыток создать преднамеренные искусственные огненные бури, лишь немногие попытки увенчались успехом:
«Немцы снова и снова упускали свой шанс... поджечь наши города сосредоточенной атакой. Ковентри был достаточно сконцентрирован в пространстве, но, тем не менее, концентрация во времени была небольшой, и ничего подобного огню не было. торнадо Гамбурга или Дрездена когда-либо случались в этой стране, но они нанесли нам достаточно ущерба, чтобы научить нас принципу концентрации, принципу разжигания такого большого количества пожаров одновременно, чтобы никакие пожарные службы, как бы эффективно и быстро они ни были усилены пожарные команды других городов могли бы взять их под контроль».
- Артур Харрис, [26]
По словам физика Дэвида Хафемейстера, огненные бури происходили примерно после 5% всех налетов с зажигательными бомбами во время Второй мировой войны (но он не объясняет, основан ли этот процент на рейдах как союзников , так и Оси , или объединенных рейдах союзников, или только рейдах США). ). [48] В 2005 году Американская национальная ассоциация противопожарной защиты заявила в отчете, что в результате обычных бомбардировок союзников во время Второй мировой войны возникли три крупных огненных шторма: Гамбург, Дрезден и Токио. [36] Они не включают сравнительно небольшие огненные бури в Касселе, Дармштадте или даже в Убе в категорию крупных огненных бурь. Несмотря на более поздние цитирования и подтверждения Гласстоуна и Долана, а также данных, собранных в результате этих небольших огненных ураганов:
Основываясь на опыте Второй мировой войны с массовыми пожарами, возникшими в результате воздушных налетов на Германию и Японию, некоторые органы считают, что минимальные требования для возникновения огненной бури следующие: (1) не менее 8 фунтов горючих материалов на квадратный фут огня (40 кг на квадратный метр), (2) не менее половины построек на территории горят одновременно, (3) скорость ветра менее 8 миль в час в данный момент, и (4) минимальная площадь горения составляет около полутора квадратных миль.
- Гласстоун и Долан (1977). [10]
В отличие от легковоспламеняющихся городов времен Второй мировой войны, которые подверглись огненному шторму с применением обычного и ядерного оружия, в отчете FEMA говорится, что из-за особенностей проектирования и строительства современных городов в США огненный шторм вряд ли возникнет даже после ядерного взрыва [28], поскольку высотные здания не поддаются образованию огненных бурь из-за отражающего эффекта сооружений, [27] а огненные бури маловероятны в районах, современные здания которых полностью обрушились, за исключением Токио и Хиросимы, из-за характера их плотной застройки. упакованные «хлипкие» деревянные постройки во Вторую мировую войну. [47] [50]
Существует также значительная разница между загрузкой горючего в городах времен Второй мировой войны, которые подверглись огненному шторму, и в современных городах, где количество горючих материалов на квадратный метр в зоне пожара в последних ниже необходимого требования для образования огненного шторма (40 кг/м 2 ). [51] [52] Таким образом, после ядерного взрыва в современных городах Северной Америки не следует ожидать огненных бурь, а в современных европейских городах они маловероятны. [53]
Точно так же одной из причин отсутствия успеха в создании настоящей огненной бури при бомбардировке Берлина во время Второй мировой войны было то, что плотность застройки, или коэффициент застройки, в Берлине была слишком низкой, чтобы обеспечить легкое распространение огня от здания к зданию. Другая причина заключалась в том, что большая часть зданий была новее и лучше, чем в большинстве старых немецких городских центров. Современные методы строительства в Берлине времен Второй мировой войны привели к созданию более эффективных брандмауэров и огнестойких конструкций. Массовые огненные бури в Берлине никогда не были возможны. Независимо от того, насколько тяжелым был налет или какие зажигательные бомбы были сброшены, настоящей огненной бури так и не разразилось. [54]
Зажигательные эффекты ядерного взрыва не имеют каких-либо особенно характерных черт. В принципе, тот же общий результат в отношении уничтожения жизни и имущества может быть достигнут при использовании обычных зажигательных и фугасных бомб . [55] Было подсчитано, например, что такая же жестокость огня и ущерб, причиненные в Хиросиме одной 16-килотонной ядерной бомбой с одного B-29, вместо этого могли быть произведены примерно 1200 тоннами/1,2 килотонн зажигательных бомб с По городу распределено 220 B-29; Что касается Нагасаки, то одна ядерная бомба мощностью 21 килотонна, сброшенная на город, могла быть вызвана 1200 тоннами зажигательных бомб, сброшенных с 125 самолетов B-29. [55] [56] [57]
Может показаться нелогичным, что тот же объем ущерба от пожара, причиненного ядерным оружием, вместо этого мог быть вызван меньшей общей мощностью тысяч зажигательных бомб; однако опыт Второй мировой войны подтверждает это утверждение. Например, хотя это и не идеальный клон города Хиросима в 1945 году, в ходе обычной бомбардировки Дрездена объединенные Королевские ВВС (RAF) и ВВС США (USAAF) сбросили в общей сложности 3441,3 тонны (приблизительно 3,4 килотонны) . ) боеприпасов (около половины из которых были зажигательными бомбами) в ночь с 13 на 14 февраля 1945 года, и это привело к тому, что «более» 2,5 квадратных миль (6,5 км 2 ) города были уничтожены пожаром и эффектами огненной бури, согласно данным одним авторитетным источником, [58] или примерно 8 квадратных миль (21 км 2 ) другим. [30]
Всего за несколько месяцев 1945 года на город было сброшено около 4,5 килотонн обычных боеприпасов, в результате чего около 15 квадратных миль (39 км 2 ) города было разрушено взрывами и пожарами. [59] Во время бомбардировки Токио в ходе операции «Дом собраний» 9–10 марта 1945 года 279 из 334 самолетов B-29 сбросили на город 1665 тонн зажигательных и фугасных бомб, в результате чего было разрушено более 10 000 акров зданий — 16 квадратных миль (41 км 2 ), четверть города. [60] [61]
В отличие от этих налетов, когда на Хиросиму была сброшена единственная ядерная бомба мощностью 16 килотонн, 4,5 квадратных миль (12 км 2 ) города были разрушены взрывами, пожарами и огненными ураганами. [47] Точно так же майор Кортес Ф. Энло, хирург ВВС США, который работал с Управлением стратегических бомбардировок США (USSBS), сказал, что ядерная бомба мощностью 21 килотонна, сброшенная на Нагасаки, не нанесла такого большого ущерба от пожара, как расширенная бомба. обычные авиаудары по Гамбургу . [62]
Американский историк Габриэль Колко также поддержал это мнение:
В ноябре 1944 года американские B-29 начали свои первые налеты с зажигательными бомбами на Токио, а 9 марта 1945 года волна за волной сбрасывали массы небольших зажигательных веществ, содержащих раннюю версию напалма, на население города... Вскоре распространились небольшие пожары, связанные , превратился в огромную огненную бурю, высасывавшую кислород из нижних слоев атмосферы. Бомбардировка стала «успехом» для американцев; в одной атаке они убили 125 000 японцев. Союзники таким же образом бомбили Гамбург и Дрезден, а 24 мая снова Нагою , Осаку , Кобе и Токио....фактически атомная бомба, использованная против Хиросимы, была менее смертоносной, чем массированная огневая бомбардировка....Только ее техника было новым - не более того... Была еще одна трудность, связанная с массовыми обычными бомбардировками, и это был сам ее успех, успех, который сделал два способа уничтожения людей качественно идентичными фактически и в умах американских военных . «Я немного боялся, — сказал [военный министр] Стимсон [президенту] Трумэну , — что, прежде чем мы сможем подготовиться, ВВС могут настолько тщательно разбомбить Японию, что у нового оружия не будет достаточной основы, чтобы продемонстрировать свою эффективность». сила." На это президент «посмеялся и сказал, что понял». [63]
Этот разрыв с линейным ожиданием увеличения ущерба от пожара после снижения большей мощности взрывчатого вещества можно легко объяснить двумя основными факторами. Во-первых, порядок взрывных и тепловых явлений при ядерном взрыве не идеален для возникновения пожаров. При зажигательно-бомбовом налете зажигательное оружие следовало после сброса фугасного оружия таким образом, чтобы создать наибольшую вероятность возникновения пожаров из ограниченного количества взрывчатого и зажигательного оружия. Так называемые двухтонные « печеньки », [35] также известные как «блокбастеры», сбрасывались первыми и предназначались для разрыва водопроводных магистралей, а также для срыва крыш, дверей и окон, создавая воздушный поток, который будет подпитывать пожары, вызванные зажигательными снарядами, которые затем последуют и будут сброшены, в идеале, в дыры, созданные предыдущими взрывными устройствами, например, на чердаке и в помещениях на крыше. [64] [65] [66]
С другой стороны, ядерное оружие производит эффекты в обратном порядке: сначала возникают тепловые эффекты и «вспышка», за которыми следует более медленная взрывная волна. Именно по этой причине обычные зажигательные бомбардировки считаются гораздо более эффективными в возникновении массовых пожаров, чем ядерное оружие сопоставимой мощности. Вполне вероятно, что это побудило экспертов по воздействию ядерного оружия Франклина Д'Олье , Сэмюэля Гласстоуна и Филипа Дж. Долана заявить, что тот же ущерб от пожара, нанесенный Хиросиме, вместо этого мог быть нанесен зажигательными бомбами мощностью около 1 килотонны / 1000 тонн. [55] [56]
Второй фактор, объясняющий неинтуитивный разрыв в ожидаемых результатах большей взрывной мощности, приводящий к большему ущербу от городских пожаров, заключается в том, что ущерб от городских пожаров в значительной степени зависит не от мощности используемого оружия, а от условий в самом городе и вокруг него. при этом одним из основных факторов является загрузка топлива на квадратный метр города. Нескольких сотен стратегически расположенных зажигательных устройств было бы достаточно, чтобы вызвать огненную бурю в городе, если условия для огненной бури, а именно высокая загрузка топлива, уже присущи городу (см. Бомба-летучая мышь ).
Великий лондонский пожар 1666 года, хотя и не образующий огненной бури из-за единой точки возгорания, служит примером того, что, учитывая плотную застройку и преимущественно деревянную и соломенную застройку в городской зоне, массовый пожар возможен из-за единой точки возгорания. простая зажигательная сила, не более, чем у домашнего камина. С другой стороны, самое мощное ядерное оружие, которое только можно себе представить (мощность взрыва более гигатонн) [67] будет неспособно превратить город в огненную бурю, если свойства города, а именно плотность его топлива, не способствуют его развитию. Стоит помнить, что такое устройство и сегодня разрушило бы любой город в мире одной только своей ударной волной, а также облучило бы руины до такой степени, что они стали бы непригодны для проживания. Устройство столь большого размера могло бы даже испарить город (и кору под ним) сразу, причем такой ущерб не квалифицируется как «огненный шторм». [68]
Несмотря на недостаток ядерного оружия по сравнению с обычным оружием более низкой или сравнимой мощности с точки зрения эффективности разжигания пожара, по причинам, рассмотренным выше, одно неоспоримое преимущество ядерного оружия перед обычным оружием, когда дело доходит до создания пожаров, заключается в том, что ядерное оружие, несомненно, производят все свои термические и взрывные эффекты за очень короткий промежуток времени. То есть, если использовать терминологию Артура Харриса , они являются воплощением воздушного налета, гарантированно сосредоточенного в «моменте времени».
Напротив, в начале Второй мировой войны способность осуществлять обычные воздушные налеты, сосредоточенные в «моменте времени», во многом зависела от умения пилотов оставаться в строю и их способности поражать цель, иногда находясь под шквальным огнем. от зенитного огня городов внизу. Ядерное оружие в значительной степени устраняет эти неопределенные переменные. Таким образом, ядерное оружие сводит вопрос о том, будет ли город огненным штормом или нет, к меньшему числу переменных, вплоть до полной зависимости от внутренних свойств города, таких как загрузка топлива, и предсказуемых атмосферных условий, таких как ветер. скорость в городе и вокруг него и меньше полагаться на непредсказуемую возможность сотен экипажей бомбардировщиков успешно действовать вместе как единое целое.
Части следующих пожаров часто описываются как огненные бури, но это не подтверждено какими-либо надежными источниками:
Огненный шторм характеризуется сильными и ураганными ветрами, дующими в сторону огня по всему периметру пожара, и возникает в результате поднимающегося столба горячих газов над интенсивным массовым пожаром, втягивающим прохладный воздух с периферии.
Эти ветры заносят головни огня в зону горения и имеют тенденцию охлаждать несгоревшее топливо снаружи, что затрудняет воспламенение за счет излучаемого тепла, что ограничивает распространение огня.
Город оказался в центре огненного торнадо.
Огонь велся со всех сторон одновременно, а ветер дул со скоростью 100 миль в час.
Средняя плотность пожарной нагрузки в зданиях, по данным наиболее точного метода взвешивания, составила 530 МДж/м^2.
Плотность пожарной нагрузки здания можно напрямую преобразовать в плотность загрузки строительного топлива, как указано в документе, при этом
удельная энергия
древесины
составляет
~ 18 МДж/кг.
Таким образом 530/18 = 29 кг/м^2 загрузки строительного топлива.
Это, опять же, ниже необходимых 40 кг/м^2, необходимых для огненной бури, даже до того, как будут включены открытые пространства между зданиями/до того, как будет применен поправочный коэффициент застроенности и определена крайне важная загрузка топлива в зоне пожара.
Коэффициент 0,90 зданий в Швейцарии (т.е. 90% обследованных зданий подпадает под установленный показатель пожарной нагрузки) имел «загрузку топлива ниже критической плотности 8 фунтов/кв. фут или 40 кг/м^2».
Фрактиль 0,90 находится путем умножения найденного среднего значения на 1,65.
Имейте в виду, что ни одна из этих цифр даже не учитывает фактор застройки, поэтому не представлена важнейшая загрузка топлива
в зоне пожара
, то есть площадь, включая открытые пространства между зданиями.
Если в публикациях не указано иное, представленные данные представляют собой загрузки топлива для отдельных зданий, а не основные загрузки топлива
в зоне пожара
.
Например, город со зданиями со средней загрузкой топлива 40 кг/м^2, но с коэффициентом застройки 70%, а остальная часть города покрыта тротуарами и т. д., будет иметь зону возгорания топлива. наличие загрузки 0,7*40 кг/м^2 или 28 кг/м^2 загрузки топлива в зоне пожара.
Поскольку в публикациях по плотности загрузки топлива, как правило, не указывается коэффициент застройки мегаполиса, в котором обследовались здания, можно с уверенностью предположить, что загрузка топлива
в зоне пожара
была бы в несколько раз меньше, если бы учитывалась застроенность.
«Если бы использовалось обычное оружие, а не атомная бомба, потребовалось бы 220 В-29, несущих 1200 тонн зажигательных бомб, 400 тонн фугасных бомб и 500 тонн противопехотных осколочных бомб. Чтобы приблизительно оценить ущерб и потери в Нагасаки, потребовалось бы сто двадцать пять B-29, несущих 1200 тонн бомб (стр. 25). Эта оценка предполагала бомбардировку в условиях, аналогичных тем, которые существовали при сбросе атомных бомб, и точность бомбометания, равную средней, достигнутой Двадцатой воздушной армией за последние 3 месяца войны.
