Огненный шторм — это пожар , достигающий такой интенсивности, что он создает и поддерживает собственную ветровую систему. Чаще всего это природное явление, возникающее во время некоторых крупнейших лесных и лесных пожаров . Хотя этот термин использовался для описания некоторых крупных пожаров, [1] определяющей характеристикой явления является пожар с собственными штормовыми ветрами из каждой точки компаса к центру шторма, где воздух нагревается и затем поднимается. [2] [3]
Лесные пожары в Черную субботу , лесные пожары в Британской Колумбии 2021 года и Великий пожар Пештиго являются возможными примерами лесных пожаров с некоторой долей сгорания из-за огненного шторма, как и Великий пожар Хинкли . Огненные штормы также случались в городах, обычно из-за целенаправленных взрывов , например, при воздушных бомбардировках Лондона , Гамбурга , Дрездена и Токио , а также атомной бомбардировке Хиросимы .
Огненный шторм создается в результате эффекта дымовой трубы , поскольку тепло первоначального пожара втягивает все больше и больше окружающего воздуха. Эта тяга может быть быстро увеличена, если над или около пожара существует низкоуровневая струйная струя . По мере того, как восходящий поток воздуха разрастается, вокруг пожара развиваются сильные порывистые ветры, направленные внутрь, снабжая его дополнительным воздухом. Это, казалось бы, предотвращает распространение огненного шторма по ветру, но создаваемая огромная турбулентность может также привести к тому, что сильные ветры поверхностного притока будут беспорядочно менять направление. Огненные штормы, возникающие в результате бомбардировки городских территорий во время Второй мировой войны, как правило, ограничивались территориями, изначально засеянными зажигательными устройствами, и огненный шторм не распространялся заметно наружу. [4]
Огненный шторм также может перерасти в мезоциклон и вызвать настоящие торнадо/ огненные вихри . Это произошло с пожаром в Дуранго в 2002 году [5] и, вероятно, с гораздо более крупным пожаром в Пештиго . [6] [7] Более сильная тяга огненного шторма втягивает большее количество кислорода , что значительно увеличивает горение, тем самым также существенно увеличивая выработку тепла. Интенсивный жар огненного шторма проявляется в основном в виде излучаемого тепла ( инфракрасное излучение), которое может воспламенить горючий материал на расстоянии впереди самого пожара. [8] [9] [ не удалось проверить ] Это также способствует расширению области и интенсивности огненного шторма. [ не удалось проверить ] Сильные, неустойчивые потоки ветра затягивают движущиеся предметы в огонь, и, как это наблюдается при всех интенсивных пожарах, излучаемое тепло от огня может расплавить некоторые металлы, стекло и превратить уличный асфальт в горючую горячую жидкость. Очень высокие температуры воспламеняют все, что может гореть, пока в огненном шторме не закончится топливо.
Огненный шторм не воспламеняет материал на расстоянии впереди себя; точнее, жар иссушает эти материалы и делает их более уязвимыми для возгорания от углей или головешек, увеличивая скорость обнаружения пожара. Во время образования огненного шторма многие пожары сливаются, образуя единую конвективную колонну горячих газов, поднимающихся из зоны горения, и сильные, вызванные пожаром, радиальные (направленные внутрь) ветры связаны с конвективной колонной. Таким образом, фронт огня по существу неподвижен, а распространение огня наружу предотвращается врывающимся ветром. [10]
Огненный шторм характеризуется сильными ветрами, дующими в сторону огня, повсюду по периметру пожара, эффект, который вызван плавучестью восходящего столба горячих газов над интенсивным массовым пожаром, втягивающим холодный воздух с периферии. Эти ветры с периметра выдувают огненные головни в зону горения и имеют тенденцию охлаждать невоспламененное топливо за пределами зоны пожара, так что воспламенение материала за пределами периферии излучаемым теплом и тлеющими углями затрудняется, тем самым ограничивая распространение огня. [4] В Хиросиме, как говорят, этот натиск для подпитки огня предотвратил расширение периметра огненного шторма, и, таким образом, огненный шторм был ограничен районом города, поврежденным взрывом. [11]
Крупные лесные пожары отличаются от огненных штормов, если у них есть движущиеся фронты огня, которые приводятся в движение окружающим ветром и не развивают собственную ветровую систему, как у настоящих огненных штормов. (Это не означает, что огненный шторм должен быть стационарным; как и в случае с любым другим конвективным штормом, циркуляция может следовать за окружающими градиентами давления и ветрами, если они ведут ее к новым источникам топлива.) Более того, пожары, не являющиеся огненными штормами, могут развиться из одного возгорания, тогда как огненные штормы наблюдались только там, где одновременно горит большое количество пожаров на относительно большой площади, [13] с важной оговоркой, что плотность одновременно горящих пожаров должна превышать критический порог для образования огненного шторма (ярким примером большого количества пожаров, горящих одновременно на большой площади без развития огненного шторма, были кувейтские нефтяные пожары 1991 года, где расстояние между отдельными пожарами было слишком большим).
Высокие температуры в зоне огненного шторма воспламеняют практически все, что может гореть, пока не наступает критическая точка, то есть когда топливо заканчивается, что происходит после того, как огненный шторм израсходовал так много имеющегося топлива в зоне огненного шторма, что необходимая плотность топлива, необходимая для поддержания активной ветровой системы огненного шторма, падает ниже порогового уровня, после чего огненный шторм распадается на изолированные очаги возгорания .
В Австралии распространенность эвкалиптовых деревьев, в листьях которых содержится масло, приводит к лесным пожарам, которые отличаются чрезвычайно высоким и интенсивным фронтом пламени. Поэтому лесные пожары больше похожи на огненный шторм, чем на простой лесной пожар. Иногда выбросы горючих газов из болот (например, метана ) оказывают схожее действие. Например, взрывы метана усилили пожар Пештиго . [6] [14]
Огненные штормы будут производить горячие плавучие дымовые облака, в основном, состоящие из водяного пара, которые будут образовывать конденсационные облака, попадая в более холодные верхние слои атмосферы, создавая то, что известно как пирокучевые облака («огненные облака») или, если они достаточно велики, пирокумуло- дождевые облака («огненный шторм»). Например, черный дождь, который начал падать примерно через 20 минут после атомной бомбардировки Хиросимы, произвел в общей сложности 5–10 см черного дождя, наполненного сажей, за период 1–3 часа. [15] Более того, если условия подходящие, большие пирокумулюсные облака могут перерасти в пирокумуло-дождевые облака и произвести молнию , которая потенциально может спровоцировать дальнейшие пожары. Помимо городских и лесных пожаров, пирокумулюсные облака также могут быть созданы вулканическими извержениями из-за сопоставимых количеств образовавшегося горячего плавучего материала.
На более континентальном и глобальном уровне, вдали от непосредственной близости от пожара, было обнаружено, что лесные пожары, вызывающие явления пирокумуло-дождевых облаков , «удивительно часто» вызывают незначительные эффекты « ядерной зимы ». [16] [12] [17] [18] Они аналогичны незначительным вулканическим зимам , при этом каждое массовое добавление вулканических газов увеличивает глубину «зимнего» охлаждения от почти незаметного до уровня « года без лета ».
Очень важным, но плохо изученным аспектом поведения лесных пожаров является динамика огненных штормов пирокумуло- дождевых облаков (pyroCb) и их атмосферное воздействие. Они хорошо проиллюстрированы в приведенном ниже примере Черной субботы. «PyroCb» — это гроза, вызванная или усиленная пожаром, которая в своем самом экстремальном проявлении выбрасывает огромное количество дыма и других выбросов, связанных со сжиганием биомассы, в нижнюю стратосферу. Наблюдаемое полушарное распространение дыма и других выбросов, связанных со сжиганием биомассы, имеет известные важные климатические последствия. Прямое приписывание стратосферных аэрозолей pyroCb произошло только в последнее десятилетие. [19]
Ранее считалось, что такое экстремальное впрыскивание грозами маловероятно, поскольку внетропическая тропопауза считается сильным барьером для конвекции. По мере развития исследований pyroCb возникли две повторяющиеся темы. Во-первых, загадочные наблюдения за стратосферным аэрозольным слоем и другими слоями, которые сообщаются как вулканический аэрозоль, теперь можно объяснить с точки зрения пироконвекции. Во-вторых, события pyroCb происходят на удивление часто, и они, вероятно, являются важным аспектом нескольких исторических лесных пожаров. [19]
На внутрисезонном уровне установлено, что pyroCbs происходят с удивительной частотой. В 2002 году по крайней мере 17 pyroCbs извергались только в Северной Америке. Еще предстоит определить, как часто этот процесс происходил в бореальных лесах Азии в 2002 году. Однако теперь установлено, что эта самая экстремальная форма пироконвекции, наряду с более частой пирокумулусной конвекцией, была широко распространена и сохранялась в течение по крайней мере двух месяцев. Характерная высота впрыскивания выбросов pyroCb - верхняя тропосфера , и подмножество этих штормов загрязняет нижнюю стратосферу . Таким образом, в настоящее время в центре внимания оказывается новое понимание роли экстремального поведения лесных пожаров и его атмосферных последствий. [19]
Лесные пожары в Черную субботу являются одними из самых разрушительных и смертоносных пожаров в Австралии, которые попадают в категорию «огненных штормов» из-за экстремального поведения огня и связи с атмосферными реакциями, которые произошли во время пожаров. Этот крупный пожар привел к появлению ряда отдельных электрифицированных скоплений пирокумуло-дождевых облаков высотой около 15 км. Эти облака оказались восприимчивыми к возникновению новых точечных пожаров впереди основного фронта пожара. Недавно возникшие пожары от этой пирогенной молнии еще больше подчеркивают обратные связи влияния между атмосферой и поведением огня в Черную субботу, связанные с этими пироконвективными процессами. [20]
Представленные здесь исследования для Черной субботы показывают, что пожары, вызванные молнией, образовавшейся в огненном шлейфе, могут возникать на гораздо больших расстояниях впереди основного фронта пожара — до 100 км. По сравнению с пожарами, вызванными горящим мусором, переносимым огненным шлейфом, эти пожары распространяются впереди фронта пожара только примерно на 33 км, отмечая, что это также имеет значение в отношении понимания максимальной скорости распространения лесного пожара. Это открытие важно для понимания и моделирования будущих огненных штормов и крупномасштабных территорий, которые могут быть затронуты этим явлением. [20]
По мере того, как отдельные очаги возгораний будут расти вместе, они начнут взаимодействовать. Это взаимодействие увеличит скорость горения, скорость выделения тепла и высоту пламени, пока расстояние между ними не достигнет критического уровня. На критическом расстоянии разделения пламя начнет сливаться и гореть с максимальной скоростью и высотой пламени. По мере того, как эти очаги возгораний продолжат расти вместе, скорость горения и выделения тепла в конечном итоге начнет уменьшаться, но останется на гораздо более высоком уровне по сравнению с независимым очагом возгорания. Ожидается, что высота пламени существенно не изменится. Чем больше очагов возгорания, тем больше увеличится скорость горения и высота пламени. [21]
Черная суббота — это всего лишь одна из многих разновидностей огненных штормов с этими пироконвективными процессами, и они все еще широко изучаются и сравниваются. В дополнение к указанию на эту сильную связь в Черную субботу между атмосферой и пожарной активностью, наблюдения за молниями также указывают на значительные различия в характеристиках pyroCb между Черной субботой и пожаром в Канберре. Различия между событиями pyroCb, такими как для случаев Черной субботы и Канберры, указывают на значительный потенциал для улучшения понимания пироконвекции на основе объединения различных наборов данных, как представлено в исследовании pyroCb Черной субботы (включая в отношении молний, радаров, осадков и спутниковых наблюдений). [20]
Более глубокое понимание активности pyroCb важно, учитывая, что процессы обратной связи между пожаром и атмосферой могут усугубить условия, связанные с опасным поведением пожара. Кроме того, понимание комбинированного воздействия тепла, влаги и аэрозолей на микрофизику облаков важно для ряда погодных и климатических процессов, в том числе в отношении улучшенных возможностей моделирования и прогнозирования. Важно полностью изучить такие события, чтобы правильно охарактеризовать поведение пожара, динамику pyroCb и результирующее влияние на условия в верхней тропосфере и нижней стратосфере (UTLS). Также важно точно охарактеризовать этот процесс переноса, чтобы модели облаков, химии и климата имели надежную основу для оценки пирогенного источника, пути от пограничного слоя через кучевое облако и выхлопа из конвективной колонны. [20]
С момента открытия дыма в стратосфере и pyroCb было проведено лишь небольшое количество индивидуальных исследований и экспериментов по моделированию. Следовательно, еще многое предстоит узнать о pyroCb и его важности. С помощью этой работы ученые попытались уменьшить неизвестное, выявив несколько дополнительных случаев, когда pyroCb были либо существенной, либо единственной причиной типа загрязнения стратосферы, обычно приписываемого вулканическим выбросам. [19]
Та же самая физика горения может применяться и к искусственным сооружениям, таким как города, во время войны или стихийных бедствий.
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 Канто 1923 года . Настоящие огненные бури чаще случаются во время лесных пожаров в Калифорнии, например, лесной пожар 1991 года в Окленде, Калифорния , и пожар Таббса в октябре 2017 года в Санта-Розе, Калифорния. [22]
Во время пожара Карр в июле-августе 2018 года смертоносный огненный вихрь, эквивалентный по размеру и силе торнадо EF-3, возник во время огненного шторма в Реддинге, Калифорния, и вызвал ущерб, подобный торнадо. [23] [24] Другим лесным пожаром, который можно охарактеризовать как огненный шторм, был пожар Кэмп , который в какой-то момент распространился со скоростью до 76 акров в минуту, полностью уничтожив город Парадайс, Калифорния, в течение 24 часов 8 ноября 2018 года. [25]
Огненные бури также возникали в результате бомбардировок городов Гамбурга и Дрездена во время Второй мировой войны . [26] Из двух видов ядерного оружия, использовавшегося в боевых действиях , только Хиросима привела к огненному шторму. [27] Напротив, эксперты предполагают, что из-за особенностей проектирования и строительства современных городов в США возникновение огненного шторма после ядерного взрыва маловероятно. [28]
Зажигательные бомбы — это метод, разработанный для нанесения ущерба цели, как правило, городской местности, посредством использования огня, вызванного зажигательными устройствами , а не взрывной волной больших бомб. Такие рейды часто используют как зажигательные устройства, так и взрывчатые вещества. Взрывчатые вещества разрушают крыши, что облегчает зажигательным устройствам проникновение в конструкции и возникновение пожаров. Взрывчатые вещества также нарушают способность пожарных тушить пожары. [26]
Хотя зажигательные бомбы использовались для разрушения зданий с самого начала пороховой войны, Вторая мировая война стала свидетелем первого использования стратегических бомбардировок с воздуха для уничтожения способности противника вести войну. Лондон , Ковентри и многие другие британские города подверглись бомбардировкам зажигательными бомбами во время Блица . Большинство крупных немецких городов подверглись массированным бомбардировкам зажигательными бомбами, начиная с 1942 года, и почти все крупные японские города подверглись бомбардировкам зажигательными бомбами в течение последних шести месяцев Второй мировой войны. Как отметил в своем послевоенном анализе сэр Артур Харрис , офицер, командующий бомбардировочным командованием Королевских ВВС с 1942 года до конца войны в Европе, хотя во время Второй мировой войны было предпринято много попыток создать преднамеренные огненные штормы, лишь немногие из них увенчались успехом:
«Немцы снова и снова упускали свой шанс... поджечь наши города концентрированной атакой. Ковентри был достаточно сконцентрирован в пространстве, но все же концентрация была незначительной в плане времени, и ничего подобного огненным торнадо Гамбурга или Дрездена никогда не случалось в этой стране. Но они нанесли нам достаточно вреда, чтобы научить нас принципу концентрации, принципу одновременного возникновения такого количества пожаров, что никакие пожарные службы, как бы эффективно и быстро они ни подкреплялись пожарными бригадами других городов, не могли бы их взять под контроль».
— Артур Харрис, [26]
По словам физика Дэвида Хафемейстера, огненные бури возникали примерно после 5% всех бомбардировок огнем во время Второй мировой войны (но он не объясняет, основан ли этот процент на рейдах союзников и стран Оси , или на комбинированных рейдах союзников, или только на рейдах США). [48] В 2005 году Американская национальная ассоциация противопожарной защиты заявила в отчете, что три крупных огненных бури стали результатом обычных бомбардировок союзников во время Второй мировой войны: Гамбург, Дрезден и Токио. [36] Они не включают сравнительно небольшие огненные бури в Касселе, Дармштадте или даже Убе в свою категорию крупных огненных бурь. Несмотря на более позднее цитирование и подтверждение Гласстоуна и Долана и данных, собранных во время этих меньших огненных бурь:
Основываясь на опыте Второй мировой войны, когда в результате авианалетов на Германию и Японию возникали массовые пожары, некоторые специалисты считают, что минимальными требованиями для возникновения огненного шторма являются следующие: (1) не менее 8 фунтов горючих веществ на квадратный фут площади пожара (40 кг на квадратный метр), (2) не менее половины строений в зоне пожара охвачены огнем одновременно, (3) скорость ветра в этот момент не превышает 8 миль в час и (4) минимальная площадь возгорания около половины квадратной мили.
— Гласстон и Долан (1977). [10]
В отличие от легковоспламеняющихся городов Второй мировой войны, которые были охвачены огненными штормами от обычного и ядерного оружия, отчет FEMA предполагает, что из-за особенностей проектирования и строительства современных городов США, огненный шторм вряд ли возникнет даже после ядерного взрыва [28], потому что высотные здания не способствуют образованию огненных штормов из-за отражающего эффекта конструкций, [27] и огненные штормы маловероятны в районах, где современные здания полностью рухнули, за исключением Токио и Хиросимы, из-за характера их плотно застроенных «хлипких» деревянных зданий во время Второй мировой войны. [47] [50]
Также существует значительная разница между топливной нагрузкой городов Второй мировой войны, в которых происходили огненные штормы, и современных городов, где количество горючих веществ на квадратный метр в зоне пожара в последнем случае ниже необходимого требования для образования огненного шторма (40 кг/м 2 ). [51] [52] Поэтому огненные штормы не следует ожидать в современных городах Северной Америки после ядерного взрыва, и ожидается, что они маловероятны в современных городах Европы. [53]
Аналогично, одной из причин отсутствия успеха в создании настоящего огненного шторма при бомбардировке Берлина во время Второй мировой войны было то, что плотность застройки в Берлине была слишком низкой, чтобы поддерживать легкое распространение огня от здания к зданию. Другой причиной было то, что большая часть конструкции зданий была новее и лучше, чем в большинстве старых немецких городских центров. Современные методы строительства в Берлине Второй мировой войны привели к более эффективным противопожарным стенам и огнестойким конструкциям. Массовые огненные штормы никогда не оказывались возможными в Берлине. Независимо от того, насколько сильным был налет или какие виды зажигательных бомб были сброшены, настоящего огненного шторма так и не возникло. [54]
Зажигательные эффекты ядерного взрыва не представляют собой каких-либо особенно характерных черт. В принципе, тот же общий результат в отношении уничтожения жизни и имущества может быть достигнут путем использования обычных зажигательных и фугасных бомб . [55] Было подсчитано, например, что та же самая свирепость огня и ущерб, вызванные в Хиросиме одной 16-килотонной ядерной бомбой с одного B-29, могли бы быть вызваны примерно 1200 тоннами/1,2 килотоннами зажигательных бомб с 220 B-29, распределенных по городу; для Нагасаки одна 21-килотонная ядерная бомба , сброшенная на город, могла бы быть оценена как вызванная 1200 тоннами зажигательных бомб с 125 B-29. [55] [56] [57]
Может показаться нелогичным, что тот же самый ущерб от пожара, вызванный ядерным оружием, мог быть вызван меньшим общим количеством зажигательных бомб; однако опыт Второй мировой войны подтверждает это утверждение. Например, хотя это и не идеальный клон города Хиросима в 1945 году, при обычной бомбардировке Дрездена объединенные Королевские военно-воздушные силы (RAF) и Военно-воздушные силы армии США (USAAF) сбросили в общей сложности 3441,3 тонны (примерно 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 огнем и огненным штормом, согласно одному авторитетному источнику, [58] или приблизительно 8 квадратных миль (21 км 2 ) по другому. [30]
В общей сложности около 4,5 килотонн обычных боеприпасов было сброшено на город в течение нескольких месяцев в 1945 году, и это привело к тому, что около 15 квадратных миль (39 км 2 ) города были уничтожены взрывной волной и огнем. [59] Во время операции «Митинг-Хаус» по бомбардировке Токио 9–10 марта 1945 года 279 из 334 B-29 сбросили на город 1665 тонн зажигательных и фугасных бомб, что привело к разрушению более 10 000 акров зданий — 16 квадратных миль (41 км 2 ), четверти города. [60] [61]
В отличие от этих налетов, когда на Хиросиму была сброшена одна 16-килотонная ядерная бомба, 4,5 квадратных мили (12 км2 ) города были уничтожены взрывом, пожаром и огненным штормом. [47] Аналогичным образом майор Кортес Ф. Энло, хирург ВВС США, работавший с Управлением стратегических бомбардировок США (USSBS), сказал, что 21-килотонная ядерная бомба, сброшенная на Нагасаки, не нанесла такого большого ущерба от пожара, как расширенные обычные авиаудары по Гамбургу . [62]
Американский историк Габриэль Колко также разделяет это мнение:
В ноябре 1944 года американские бомбардировщики B-29 начали свои первые налеты на Токио с использованием зажигательных бомб, а 9 марта 1945 года волна за волной сбросили на население города массу небольших зажигательных бомб, содержащих раннюю версию напалма ... Вскоре небольшие пожары распространились, соединились и переросли в огромный огненный шторм, который высосал кислород из нижних слоев атмосферы. Бомбардировка была «успехом» для американцев; они убили 125 000 японцев за одну атаку. Союзники бомбили Гамбург и Дрезден таким же образом, а 24 мая снова Нагою , Осаку , Кобе и Токио... на самом деле атомная бомба, использованная против Хиросимы, была менее смертоносной, чем массированная бомбардировка огнем... Только ее техника была новой — ничего более... Была еще одна трудность, связанная с массированной бомбардировкой обычными бомбами, и это был ее успех, успех, который сделал два способа уничтожения людей качественно идентичными на самом деле и в умах американских военных . «Я немного боялся», — сказал [военный министр] Стимсон [президенту] Трумэну , — «что прежде, чем мы успеем подготовиться, ВВС могут так основательно разбомбить Японию, что новое оружие не будет иметь достаточного опыта, чтобы продемонстрировать свою силу». На это президент «рассмеялся и сказал, что он все понял». [63]
Этот разрыв с линейным ожиданием большего ущерба от пожара после сброса большей взрывной мощности можно легко объяснить двумя основными факторами. Во-первых, порядок взрывных и тепловых событий во время ядерного взрыва не идеален для создания пожаров. В зажигательном бомбардировочном налете зажигательное оружие следовало после того, как сбрасывалось фугасное взрывное оружие, таким образом, чтобы создать наибольшую вероятность пожаров от ограниченного количества взрывного и зажигательного оружия. Так называемые двухтонные « печенья », [35] также известные как «блокбастеры», сбрасывались первыми и предназначались для разрыва водопроводных магистралей, а также для сноса крыш, дверей и окон, создавая поток воздуха, который подпитывал бы пожары, вызванные зажигательными веществами, которые затем следовали бы и были бы сброшены, в идеале, в отверстия, созданные предыдущим взрывным оружием, например, на чердаки и крыши. [64] [65] [66]
С другой стороны, ядерное оружие производит эффекты, которые находятся в обратном порядке, с тепловыми эффектами и «вспышкой», которые происходят первыми, за которыми следует более медленная взрывная волна. Именно по этой причине обычные зажигательные бомбардировки считаются гораздо более эффективными в создании массовых пожаров, чем ядерное оружие сопоставимой мощности. Вероятно, это привело экспертов по воздействию ядерного оружия Франклина Д'Олье , Сэмюэля Гласстоуна и Филипа Дж. Долана к утверждению, что тот же ущерб от пожара, который был нанесен в Хиросиме, мог быть вызван примерно 1 килотонной/1000 тонн зажигательных бомб. [55] [56]
Вторым фактором, объясняющим неинтуитивный разрыв в ожидаемых результатах большей взрывной мощности, производящей больший ущерб от городских пожаров, является то, что ущерб от городских пожаров в значительной степени зависит не от мощности используемого оружия, а от условий в самом городе и вокруг него, причем одним из основных факторов является топливная нагрузка на квадратный метр города. Нескольких сотен стратегически размещенных зажигательных устройств было бы достаточно, чтобы вызвать огненный шторм в городе, если условия для огненного шторма, а именно высокая топливная нагрузка, уже присущи городу (см. Bat bomb ).
Великий пожар в Лондоне 1666 года, хотя и не образовал огненный шторм из-за единственной точки возгорания, служит примером того, что при плотном размещении и преимущественно деревянной и соломенной застройке в городской местности массовый пожар возможен от одной лишь зажигательной силы не более чем домашнего камина. С другой стороны, самое большое мыслимое ядерное оружие (мощностью более гигатонны взрыва) [67] не сможет поджечь город до огненного шторма, если свойства города, а именно плотность его топлива, не способствуют его развитию. Стоит помнить, что такое устройство все равно уничтожило бы любой город в мире сегодня одной лишь своей ударной волной, а также облучило бы руины до непригодности для проживания. Устройство такого размера могло бы даже испарить город (и кору под ним) сразу, без такого ущерба, который можно было бы квалифицировать как «огненный шторм». [68]
Несмотря на недостаток ядерного оружия по сравнению с обычным оружием меньшей или сопоставимой мощности с точки зрения эффективности при поджогах, по причинам, обсуждавшимся выше, одно неоспоримое преимущество ядерного оружия перед обычным оружием в плане поджогов заключается в том, что ядерное оружие, несомненно, производит все свои тепловые и взрывные эффекты за очень короткий промежуток времени. То есть, если использовать терминологию Артура Харриса , оно является воплощением воздушного налета, гарантированно сосредоточенного в «момент времени».
Напротив, в начале Второй мировой войны способность совершать обычные воздушные налеты, сосредоточенные в «момент времени», во многом зависела от умения пилотов оставаться в строю и их способности поражать цель, находясь порой под сильным огнем зенитного огня из городов внизу. Ядерное оружие в значительной степени устраняет эти неопределенные переменные. Таким образом, ядерное оружие сводит вопрос о том, будет ли в городе огненный шторм или нет, к меньшему числу переменных, вплоть до того, что оно становится полностью зависимым от внутренних свойств города, таких как загрузка топлива, и предсказуемых атмосферных условий, таких как скорость ветра, в городе и вокруг него, и менее зависимым от непредсказуемой возможности сотен экипажей бомбардировщиков действовать вместе успешно как единое целое.
Некоторые из следующих пожаров часто описываются как огненные штормы, но это не подтверждено никакими надежными источниками:
Огненный шторм характеризуется сильными ветрами до штормовых, дующими в сторону огня по всему периметру пожара, и возникает из-за восходящего столба горячих газов над интенсивным, массовым пожаром, втягивающим холодный воздух с периферии. Эти ветры сдувают головни огня в зону горения и имеют тенденцию охлаждать невоспламененное топливо снаружи, так что воспламенение от излучаемого тепла затрудняется, тем самым ограничивая распространение огня.
оказался в центре огненного торнадо. Огонь приближался со всех сторон одновременно, а скорость ветра достигала 100 миль в час.
Средняя плотность пожарной нагрузки в зданиях, полученная с помощью наиболее точного метода взвешивания, составила 530 МДж/м^2. Плотность пожарной нагрузки здания можно напрямую преобразовать в плотность топливной нагрузки здания, как указано в документе, с
древесиной,
имеющей
удельную энергию
~18 МДж/кг. Таким образом, 530/18 = 29 кг/м^2 топливной нагрузки здания. Это, опять же, ниже необходимых 40 кг/м^2, необходимых для огненного шторма, даже до того, как будут включены открытые пространства между зданиями/до того, как будет применен корректирующий коэффициент застройки и будет найдена важнейшая топливная нагрузка зоны пожара
Фрактиль 0,90 зданий в Швейцарии (то есть 90% обследованных зданий попадают под указанный показатель пожарной нагрузки) имел "топливную нагрузку ниже критических 8 фунтов/кв. фут или 40 кг/м^2 плотности". 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 важнейшая топливная нагрузка
зоны пожара
не представлена, то есть площадь, включающая открытые пространства между зданиями. Если в публикациях не указано иное, представленные данные представляют собой индивидуальные нагрузки топлива в зданиях, а не основные нагрузки топлива
в зоне пожара
. Например, город со зданиями со средней нагрузкой топлива 40 кг/м^2, но с коэффициентом застройки 70%, при этом остальная часть городской территории покрыта тротуарами и т. д., будет иметь нагрузку топлива в зоне пожара 0,7*40 кг/м^2, или 28 кг/м^2 нагрузки топлива в зоне пожара. Поскольку публикации о плотности нагрузки топлива обычно не указывают коэффициент застройки мегаполиса, где были обследованы здания, можно с уверенностью предположить, что нагрузка топлива
в зоне пожара
будет на несколько порядков меньше, если учитывать застройку
'+ потребовалось бы 220 B-29, несущих 1200 тонн зажигательных бомб, 400 тонн фугасных бомб и 500 тонн противопехотных осколочных бомб, если бы использовалось обычное оружие, а не атомная бомба. Сто двадцать пять B-29, несущих 1200 тонн бомб (стр. 25), потребовались бы для приблизительного расчета ущерба и потерь в Нагасаки. Эта оценка предполагала бомбардировку в условиях, аналогичных тем, которые существовали, когда были сброшены атомные бомбы, и точность бомбометания, равную средней, достигнутой Двадцатой воздушной армией за последние 3 месяца войны.
