stringtranslate.com

Огненный шторм

Вид на один из пожаров Тилламук-Берн в августе 1933 года.

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 .

Механизм

Схема огненного шторма: (1) огонь, (2) восходящий поток воздуха, (3) сильный порывистый ветер, (A) пирокумуло-дождевое облако
Огненный шторм после бомбардировки Хиросимы

Огненный шторм создается в результате эффекта дымовой трубы , поскольку тепло первоначального пожара втягивает все больше и больше окружающего воздуха. Этот поток может быть быстро увеличен, если над или около пожара существует низкоуровневая струйная струя . По мере того, как восходящий поток становится грибовидным, 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]

Характеристика огненного шторма

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]

Фотография пирокумуло-дождевых облаков, сделанная с борта коммерческого авиалайнера, пролетавшего на высоте около 10 км. В 2002 году различные измерительные приборы зафиксировали 17 отдельных событий пирокумуло-дождевых облаков только в Северной Америке. [12]

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 направляют 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 не заканчивается топливо, 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]

Влияние погоды и климата

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, пирокучевые 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 пирокучевые облака могут перерасти в пирокучевые облака и произвести молнию , которая потенциально может спровоцировать дальнейшие пожары. Помимо городских и лесных пожаров, пирокучевые 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 ».

Пиро-кучево-дождевые облака и атмосферные эффекты (при лесных пожарах)

Очень важным, но плохо изученным аспектом поведения лесных пожаров является динамика огненных штормов пирокумуло- дождевых облаков (pyroCb) и их воздействие на атмосферу. 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]

Черная суббота: огненная буря (анализ случая лесного пожара)

Фон

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. Было доказано, что эти облака подвержены 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]

Роль, которую пироКбс играет в пожаре в исследовании случая

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 возникают только впереди фронта пожара 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]

Важность дальнейшего изучения этих огненных бурь

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]

Городские огненные бури

Пророческий плакат Джозефа Пеннелла 1918 года о Свободе вызывает образ разрушенного Нью-Йорка , полностью охваченного огненной бурей. В то время вооружение, имевшееся в распоряжении различных ВВС мира, не было достаточно мощным, чтобы произвести такой результат.

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 Лиссабонское землетрясение 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 Таббс 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 распространялся 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 во время Второй мировой войны, таких как Гамбург и Дрезден . [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

Брауншвейг горит после воздушной бомбардировки в 1944 году. Обратите внимание, что на этой фотографии огненный шторм еще не развился, поскольку видны отдельные изолированные пожары, а не один большой массовый пожар, который является отличительной чертой огненного шторма.

Зажигательные бомбы — это метод, предназначенный 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 сэр Артур Харрис , офицер, командующий бомбардировочным командованием Королевских ВВС с 1942 года до конца войны в Европе, в своем послевоенном анализе, хотя было предпринято много попыток создать преднамеренные искусственные огненные штормы во время Второй мировой войны, лишь немногие попытки 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, а также 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]

Города 21 века в сравнении с городами Второй мировой войны

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]

Ядерное оружие в сравнении с обычным оружием

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 «Дом собраний» 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 сможет показать свою мощь». 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, когда дело доходит до 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 зенитных орудий 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 в меньшей степени зависит от непредсказуемой возможности сотен экипажей бомбардировщиков действовать вместе успешно как единое целое.

Смотрите также

Возможные огненные бури

Некоторые из следующих пожаров часто описываются как огненные штормы, но это не подтверждено никакими надежными источниками:

Ссылки

  1. ^ Scawthorn, Charles, ред. (2005). Пожар после землетрясения . Монография Технического совета по сейсмостойкому строительству. Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей. стр. 68. ISBN 978-0-7844-0739-4.
  2. ^ Дрезден 1945 года Александра Макки : Дьявольская огниво
  3. ^ "Problems of Fire in Nuclear Warfare (1961)" (PDF) . Dtic.mil . Архивировано из оригинала (PDF) 18 февраля 2013 г. . Получено 11 мая 2016 г. . 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.
  4. ^ ab "Проблемы огня в ядерной войне 1961" (PDF) . Dtic.mil . стр. 8 и 9. Архивировано из оригинала (PDF) 18 февраля 2013 г. . Получено 11 мая 2016 г. .
  5. ^ Уивер и Бико 2002.
  6. ^ ab Gess & Lutz 2003, стр. 234
  7. ^ Хемфилл, Стефани (27 ноября 2002 г.). «Пештиго: огненный торнадо снова». Minnesota Public Radio . Получено 22 июля 2015 г. Город оказался в центре огненного торнадо. Огонь приближался со всех сторон одновременно, а скорость ветра достигала 100 миль в час.
  8. ↑ Джеймс Киллус (16 августа 2007 г.). «Непреднамеренная ирония: огненные бури». Unintentional-irony.blogspot.no . Получено 11 мая 2016 г.
  9. ^ Крис Каванаг. "Повреждение тепловым излучением". Holbert.faculty.asu.edu . Архивировано из оригинала 16 марта 2018 года . Получено 11 мая 2016 года .
  10. ^ ab Glasstone & Dolan 1977, стр. 299, 300, п. 7.58.
  11. ^ "Прямые эффекты ядерных взрывов" (PDF) . Dge.stanford.edu . 11 мая 2016 г. Архивировано из оригинала (PDF) 3 апреля 2015 г. Получено 30 декабря 2023 г.
  12. ^ ab Майкл Финнеран (19 октября 2010 г.). «Огненнодышащие штормовые системы». NASA. Архивировано из оригинала 24 августа 2014 г. Получено 11 мая 2016 г.
  13. ^ Гласстоун и Долан 1977, стр. 299, 300, п. 7.59.
  14. ^ Картман и Браун 1971, стр. 48.
  15. ^ "Атмосферные процессы: Глава=4" (PDF) . Globalecology.stanford.edu . Получено 11 мая 2016 г.
  16. ^ Фромм, М.; Стокс, Б.; Сервранкс, Р.; и др. (2006). «Дым в стратосфере: чему научили нас лесные пожары о ядерной зиме». Eos, Transactions, Американский геофизический союз . 87 (52 Fall Meet. Suppl): Аннотация U14A–04. Bibcode : 2006AGUFM.U14A..04F. Архивировано из оригинала 6 октября 2014 г.
  17. ^ Фромм, М.; Таппер, А.; Розенфельд, Д.; Сервранкс, Р.; Макрей, Р. (2006). «Сильный пироконвективный шторм опустошает столицу Австралии и загрязняет стратосферу». Geophysical Research Letters . 33 (5): L05815. Bibcode : 2006GeoRL..33.5815F. doi : 10.1029/2005GL025161 . S2CID  128709657.
  18. ^ Рибик, Холли (31 августа 2010 г.). «Российский огненный шторм: обнаружение огненного облака из космоса: тематические статьи». Earthobservatory.nasa.gov . Получено 11 мая 2016 г.
  19. ^ abcd Фромм, Майкл; Линдси, Дэниел Т.; Сервранкс, Рене; Юэ, Гленн; Трикл, Томас; Сика, Роберт; Дусе, Пол; Годин-Бикманн, Софи (2010). «Нерассказанная история пирокумулонимбусов». Бюллетень Американского метеорологического общества . 91 (9): 1193–1210. Bibcode : 2010BAMS...91.1193F. doi : 10.1175/2010bams3004.1 .
  20. ^ abcd Dowdy, Andrew J.; Fromm, Michael D.; McCarthy, Nicholas (27 июля 2017 г.). «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.
  21. ^ Верт, Пол и др. (март 2016 г.). «Специфические эффекты взаимодействия с огнем» (PDF) . Синтез знаний об экстремальном поведении пожара . 2 : 88–97.
  22. ^ Питер Фимрит (19 октября 2017 г.). «'Как паяльная лампа': Мощные ветры разжигали торнадо пламени в пожаре Таббс». SFGate .
  23. ^ «Как странный огненный вихрь породил метеорологическую загадку». www.nationalgeographic.com . 19 декабря 2018 г. Архивировано из оригинала 14 апреля 2019 г.
  24. ^ Дженнифер Калфас (16 августа 2018 г.). «Обнародованы новые ужасающие подробности о торнадо, унесшем жизни пожарного в Калифорнии». Time .
  25. ^ "The California Report: Report Details Injuries of 5 Firefighters in Camp Fire, Compares Blaze's Ferocity to the Attack of the Second World War II". KQED News. 14 декабря 2018 г. Получено 17 декабря 2018 г.
  26. ^ abcde Harris 2005, стр. 83
  27. ^ ab Американская национальная ассоциация противопожарной защиты 2005, стр. 68.
  28. ^ ab "Страница 24 Руководства по планированию реагирования на ядерный взрыв. Написано в сотрудничестве с FEMA и NASA, и это лишь некоторые агентства" (PDF) . Hps.org . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. . Получено 11 мая 2016 г. .
  29. ↑ Франкланд и Вебстер 1961, стр. 260–261.
  30. ^ abcd "Exploratory Analysis of Fire storms". Dtic.mil . Архивировано из оригинала 7 сентября 2012 г. Получено 11 мая 2016 г.
  31. ^ ab Холодная война Кто победил? стр. 82–88 Глава 18 https://www.scribd.com/doc/49221078/18-Fire-in-WW-II
  32. ^ "Дневник кампании, октябрь 1943 г.". 60-я годовщина бомбардировочного командования Королевских ВВС . Архивировано из оригинала 3 марта 2009 г. Получено 23 апреля 2009 г.
  33. ↑ Сотрудники Shortnews (14 апреля 2010 г.), Alliierte Bombenangriffe auf Dresden 1945: Zahl der Todesopfer korrigiert (на немецком языке), заархивировано из оригинала 21 февраля 2014 г.
  34. ^ Мюллер, Рольф-Дитер; Шёнхерр, Николь; Видера, Томас, ред. (2010), Die Zerstörung Dresdens: 13–15 февраля 1945 г. Gutachten und Ergebnisse der Dresdner Historikerkommission zur Ermittlung der Opferzahlen. (на немецком языке), V&R Unipress, стр. 48, ISBN. 978-3899717730
  35. ^ Аб Де Брюль (2006), стр. 209.
  36. ^ ab Американская национальная ассоциация противопожарной защиты 2005, стр. 24.
  37. ↑ Дэвид Макнил (10 марта 2005 г.). «Ночной ад упал с неба (доступен корейский перевод)». Japan Focus . Архивировано из оригинала 5 декабря 2008 г. Получено 7 декабря 2010 г.
  38. ^ Родден, Роберт М.; Джон, Флойд И.; Лорино, Ричард (май 1965). Исследовательский анализ огненных штормов., Стэнфордский исследовательский институт, стр. 39–40, 53–54. Управление гражданской обороны, Министерство армии, Вашингтон, округ Колумбия
  39. ^ Werrell, Kenneth P (1996). Blankets of Fire . Вашингтон и Лондон: Smithsonian Institution Press. стр. 164. ISBN 978-1-56098-665-2.
  40. ^ Майкл Д. Гордин (2007). Пять дней в августе: как Вторая мировая война стала ядерной . Princeton University Press. стр. 21. ISBN 978-0-691-12818-4.
  41. ↑ Технический сержант Стивен Уилсон (25 февраля 2010 г.). «Этот месяц в истории: бомбардировка Дрездена огнем». База ВВС Эллсворт . Военно -воздушные силы США . Архивировано из оригинала 29 сентября 2011 г. Получено 8 августа 2011 г.
  42. ↑ Военно-воздушные силы армии США во Второй мировой войне: хронология боевых действий. Март 1945 г. Архивировано 2 июня 2013 г. в Wayback Machine Air Force Historical Studies Office. Получено 3 марта 2009 г.
  43. ^ Freeman Dyson. (1 ноября 2006 г.). "Часть I: Провал интеллекта". Technology Review . MIT . Архивировано из оригинала 2 марта 2012 г. Получено 11 марта 2014 г.
  44. ^ Марк Селден. Забытый Холокост: стратегия бомбардировок США, разрушение японских городов и американский способ ведения войны от Тихоокеанской войны до Ирака. Japan Focus, 2 мая 2007 г. Архивировано 24 июля 2008 г. в Wayback Machine (на английском языке)
  45. ^ Гласстоун и Долан 1977, стр. 299, 200, п. 7.58.
  46. ^ Макрейни и Макгахан 1980, стр. 24.
  47. ^ abc "Exploratory Analysis of Fire Storms". Dtic.mil . Архивировано из оригинала 7 сентября 2012 г. Получено 11 мая 2016 г.
  48. ↑ Hafemeister 1991, стр. 24 (¶ 2-й до конца).
  49. ^ Энджелл (1953)
  50. ^ Оутерсон, AW; Лерой, GV; Либоу, AA; Хаммонд, EC; Барнетт, HL; Розенбаум, JD; Шнайдер, BA (19 апреля 1951 г.). «Медицинские эффекты атомных бомб. Отчет Объединенной комиссии по расследованию эффектов атомной бомбы в Японии. Том 1». Osti.gov . doi : 10.2172/4421057 .
  51. ^ "На странице 31 Exploratory analysis of Firestorms. Сообщалось, что вес топлива на акр в нескольких городах Калифорнии составляет от 70 до 100 тонн на акр. Это составляет около 3,5–5 фунтов на квадратный фут площади пожара (~20 кг на квадратный метр)". Dtic.mil . Архивировано из оригинала 7 сентября 2012 г. . Получено 11 мая 2016 г.
  52. ^ "Canadian cities fuel loading from Validation of Methodologies to Identify Fire Load for Use in Structural Fire Protection" (PDF) . Nfpa.org . 2011. стр. 42. Архивировано из оригинала (PDF) 9 марта 2013 г. Получено 11 мая 2016 г. 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
  53. ^ "Определение проектных пожаров для проектных и экстремальных событий, SFPE 6-я Международная конференция по кодам, основанным на характеристиках, и методам проектирования пожарной безопасности" (PDF) . Fire.nist.gov . 14 июня 2006 г. стр. 3 . Получено 11 мая 2016 г. . 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
  54. ^ "'The Cold War: Who Won? В этой электронной книге цитируется бомбардировка зажигательными бомбами, описанная в книге Горацио Бонда Fire in the Air War National Fire Protection Association, 1946, стр. 125 – Почему Берлин не пострадал от массового пожара? Таблица на стр. 88 книги Cold War: Who Won? была взята из той же книги 1946 года Горацио Бонда Fire in the Air War, стр. 87, 598". Scribd.com . ASIN  B000I30O32 . Получено 11 мая 2016 г.
  55. ^ abc Glasstone & Dolan 1977, стр. 299, 300, ¶ 7.61.
  56. ^ ab D'Olier, Franklin , ed. (1946). United States Strategic Bombing Survey, Summary Report (Pacific War). Вашингтон: United States Government Printing Office . Получено 6 ноября 2013 г.
  57. ^ "United States Strategic Bombing Survey, Summary Report". Marshall.csu.edu.au . Получено 11 мая 2016 г.'+ 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.
  58. ^
    • Энджелл (1953) Количество бомбардировщиков и тоннаж бомб взяты из документа ВВС США, составленного в 1953 году и имевшего гриф секретности до 1978 года.
    • Отчет командования бомбардировочной авиации Артура Харриса «Выдержка из официального отчета командования бомбардировочной авиации Артура Харриса, 1945 г.», архивированный 3 декабря 2008 г. в Wayback Machine , Национальный архив, каталожный номер: AIR 16/487, в котором указано, что было уничтожено более 1600 акров (6,5 км2 ) .
  59. ↑ Энджелл (1953) Количество бомбардировщиков и тоннаж бомб взяты из документа ВВС США, написанного в 1953 году и имевшего гриф секретности до 1978 года. См. также Тейлор (2005), передний клапан, где указаны цифры 1100 тяжелых бомбардировщиков и 4500 тонн.
  60. ^ Лоренс М. Вэнс (14 августа 2009 г.). «Бомбардировки хуже, чем Нагасаки и Хиросима». Фонд будущего свободы . Архивировано из оригинала 13 ноября 2012 г. Получено 8 августа 2011 г.
  61. ↑ Джозеф Коулман (10 марта 2005 г.). «Бомбардировка Токио в 1945 году оставила после себя наследие террора и боли». CommonDreams.org. Associated Press . Получено 8 августа 2011 г.
  62. ^ "News in Brief". Рейс : 33. 10 января 1946 г.
  63. ^ Колко, Габриэль (1990) [1968]. Политика войны: мир и внешняя политика Соединенных Штатов, 1943–1945 . Pantheon Books. стр. 539–540. ISBN 9780679727576.
  64. ^ Де Брюль (2006), стр. 210–211.
  65. ^ Тейлор, Bloomsbury 2005, стр. 287, 296, 365.
  66. ↑ Лонгмейт (1983), стр. 162–164.
  67. ^ "В поисках большего бума". Блог о ядерной секретности . Получено 5 августа 2023 г.
  68. ^ «Kurzgesagt: Что, если бы мы взорвали все ядерные бомбы одновременно?». YouTube . 31 марта 2019 г. Получено 5 августа 2023 г.

Дальнейшее чтение