Vuur en rook

[univers]

NASA animeert World Path of Smoke and Aerosols from Australian Fires
Een vloot van NASA-satellieten die samenwerken, heeft de aerosols en rook van de enorme branden in Australië geanalyseerd.


VIIIRS Rood-groen-blauw beeldmateriaal geeft een beeld in ware kleuren van de rook. (Merk op dat deze afbeeldingen niet vertegenwoordigen wat een mens vanuit een baan zou zien. In deze afbeeldingen is het effect van Rayleigh-verstrooiing, dat "blauwe waas" zou toevoegen, weggenomen.) Hoewel nuttig, is het vaak moeilijk om rook te onderscheiden over wolken en soms over donkere oceaanoppervlakken.
Credits: NASA / Colin Seftor

De branden in Australië veroorzaken niet alleen lokaal verwoesting. De ongekende omstandigheden, waaronder schroeiende hitte in combinatie met historische droogte, hebben geleid tot de vorming van een ongewoon groot aantal pyrocumulonimbus (pyrCbs) -evenementen. PyroCbs zijn in wezen door vuur veroorzaakte onweersbuien. Ze worden geactiveerd door het ophogen van as, rook en brandend materiaal via oververhitte luchtstromen. Terwijl deze materialen afkoelen, worden wolken gevormd die zich gedragen als traditionele onweersbuien maar zonder de bijbehorende neerslag.

PyroCb-evenementen bieden een pad voor rook om de stratosfeer meer dan 16 km hoog te bereiken. Eenmaal in de stratosfeer kan de rook duizenden kilometers van zijn bron reizen, waardoor de atmosferische omstandigheden wereldwijd worden beïnvloed. De effecten van die gebeurtenissen - of de rook nu zorgt voor een netto luchtkoeling of opwarming, wat er gebeurt met onderliggende wolken, enz.) - is momenteel het onderwerp van intensieve studie.

NASA volgt de rookbewegingen van de Australische branden, verheven, via pyroCbs-evenementen, meer dan 15 km hoog. De rook heeft een dramatische impact op Nieuw-Zeeland, waardoor ernstige luchtkwaliteitsproblemen in de hele provincie ontstaan ​​en de sneeuw op de berg zichtbaar donkerder wordt.

Twee instrumenten aan boord van NASA-NOAA's Suomi National Polar-orbiting Partnership (NPP) satelliet - VIIRS en OMPS-NM - bieden unieke informatie om deze rookwolk te karakteriseren en te volgen. De VIIRS-instrumenten gaven een zichtbaar beeld van de rook met zichtbare beelden. De OMPS-reeks instrumenten omvat de volgende generatie back-scattered UltraViolet (BUV) stralingssensoren. OMPS-NM biedt unieke detectiemogelijkheden in bewolkte omstandigheden (heel gebruikelijk in de Stille Zuidzee) die VIIRS niet biedt, dus samen volgen beide instrumenten het evenement wereldwijd.


De UV-aerosolindex is een kwalitatief product dat gemakkelijk rook (en stof) op alle soorten landoppervlakken kan detecteren. Het heeft ook een kenmerk dat bijzonder geschikt is voor het identificeren en volgen van rook van pyroCb-gebeurtenissen: hoe hoger de rookpluim, hoe groter de indexwaarde van de aerosol. Waarden boven de 10 worden vaak geassocieerd met dergelijke gebeurtenissen. De aerosolindexwaarden geproduceerd door enkele van de Australische pyroCb-evenementen zijn geëvenaard die de grootste ooit hebben geregistreerd. .
Credits: NASA / Colin Seftor

Bij NASA Goddard worden satellietgegevens van het OMPS-NM-instrument gebruikt om een ​​ultraviolette aerosolindex te maken om de aerosolen en rook te volgen. De UV-index is een kwalitatief product dat gemakkelijk rook (en stof) op alle soorten landoppervlakken kan detecteren. Om de rook en aerosolen te verbeteren en gemakkelijker te identificeren, combineren wetenschappers de UV-aerosolindex met RGB-informatie.

Colin Seftor, onderzoekswetenschapper bij Goddard, zei: “De UV-index heeft een eigenschap die bijzonder geschikt is voor het identificeren en volgen van rook van pyroCb-gebeurtenissen: hoe hoger de rookpluim, hoe groter de indexwaarde van de aerosol. Waarden boven de 10 worden vaak geassocieerd met dergelijke gebeurtenissen. De aerosolindexwaarden die zijn geproduceerd door enkele van de Australische pyroCb-evenementen hebben de grootste waarden ooit overtroffen. "

Voorbij Nieuw-Zeeland was op 8 januari de rook halverwege de aarde gereisd, Zuid-Amerika overgestoken, de lucht wazig gemaakt en kleurrijke zonsopgangen en zonsondergangen veroorzaakt.

De rook zal naar verwachting ten minste één volledig circuit over de hele wereld maken en weer terugkeren naar de lucht boven Australië.


Het combineren van de UV-aerosolindex met RGB-informatie is een manier om beide te verbeteren.
Credits: NASA / Colin Seftor

NASA's satellietinstrumenten detecteren vaak de eerste bosbranden in afgelegen gebieden en de locaties van nieuwe branden worden binnen enkele uren na het satellietviaduct rechtstreeks naar landbeheerders wereldwijd verzonden. Samen detecteren NASA-instrumenten actief brandende branden, volgen het rooktransport van branden, verschaffen informatie voor brandbeheer en brengen de omvang van veranderingen in ecosystemen in kaart, gebaseerd op de omvang en ernst van brandwonden. NASA heeft een vloot aardobservatie-instrumenten, waarvan vele bijdragen aan ons begrip van vuur in het aardingssysteem. Satellieten in een baan rond de polen bieden observaties van de hele planeet meerdere keren per dag, terwijl satellieten in een geostationaire baan elke vijf tot 15 minuten beelden met een grove resolutie van branden, rook en wolken bieden.

https://www.nasa.gov/feature/goddard/20 ... lian-fires

[univers]

De CALIPSO-satellietanimatie van NASA toont rook van Australische vuren die zich in het verre en verre oosten verspreiden

De verwoestende branden in Zuidoost-Australië hebben de aandacht opnieuw gevestigd op de gevaren die extreme droogte en hitte kunnen opleveren voor de samenleving. Vorige week braken er branden uit in dichtbevolkte gebieden in Victoria en New South Wales met destructieve effecten, resulterend in een van de grootste evacuaties van Australië. De CALIPSO-satelliet van NASA leverde gegevens voor een nieuwe animatie die liet zien dat de aerosols die door de rook worden gegenereerd zich hoog in de atmosfeer en ver naar het oosten over de Stille Oceaan hebben verspreid.



De intense hitte van de struik en bosbranden veroorzaakte ongebruikelijke convectieve stormen die bekend staan ​​als pyrocumulonimbus-stormen (pyroCbs).

"Grote en talloze pyrocumulonimbus-evenementen zijn relatief zeldzaam - vooral op deze schaal", zegt Chip Trepte, projectwetenschapper van CALIPSO bij het NASA Langley Research Center in Hampton, Va.

Deze stormen worden gevoed door zowel hitte van de vuren als waterdamp in de atmosfeer, waardoor ze kunnen uitgroeien tot onweer. Sterke winden van deze stormen kunnen branden in woedende helden veroorzaken. Er zijn de afgelopen week meer dan 20 vuurstormen geweest. En Mike Fromm en collega's van het Naval Research Laboratory, Washington, rekenen nog steeds.

"Door onze maatregelen is dit de meest extreme pyrocumulonimbus-uitbraak in Australië," zei Fromm.

Een belangrijke vuurstorm die eerder plaatsvond in Australië op 7 februari 2009 staat bekend als "Black Saturday" vanwege de ongekende vernietiging en het verlies van mensenlevens. Buiten Australië zijn pyrocumulonimbus ook gebruikelijk in de bossen van de westelijke VS, in Canada en Siberië. Pyrocumulonimbus zijn ook waargenomen in Portugal, Bolivia, Argentinië en Zuid-Afrika. In deze gevallen werden grote hoeveelheden rookdeeltjes door de pyrocumulonimbus in de atmosfeer gebracht en kunnen door hogere atmosferische winden over lange afstanden worden getransporteerd.

In de afgelopen week hebben NASA-satellieten een buitengewone hoeveelheid rook waargenomen die door de Australische branden in de atmosfeer werd geïnjecteerd en de daaropvolgende verspreiding naar het oosten. Observaties van NASA's Cloud-Aerosol Lidar en Infrarood Pathfinder Satellite Observations (CALIPSO) satelliet tonen rookpluimen die 11 mijl (17,7 km) verticaal bereiken in de lagere stratosfeer van sommige energetische vuurstormen.

De animatie toont RGB-kleurenafbeeldingen van NASA's Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) -instrument op NASA's Aqua-satelliet voor 31 december 2019 tot 5 januari 2020. Een pluim van bruine rook strekt zich uit van de zuidoostkust van Australië, over de Tasman Sea en verder in de Stille Oceaan.

De over elkaar liggende verticale doorsneden tonen CALIPSO-lidar-waarnemingen voor dezelfde dagen. De heldere kleuren geven de aanwezigheid van kleine deeltjes (aerosolen) aan en de witte kleur geeft wolken aan. Zichtbaar in elk van de dwarsdoorsneden nabij 40 graden ten zuiden is een dikke laag rook van de vuren op hoogten boven 9 mijl (14,5 km). De donkere schaduw onder deze lagen is te wijten aan de afwezigheid van lidaire signalen onder de ondoorzichtige rooklagen. Deze lagen bevatten zeer kleine deeltjes en hebben optische eigenschappen die vergelijkbaar zijn met rook.

De opeenvolging van CALIPSO- en MODIS-sporen in de animatie geeft het voortdurende transport van de rooklaag naar het oosten aan. Vanaf 5 januari 2020 werd rook gedetecteerd op meer dan 4000 mijl van de bron.

"We verwachten dat de pluim de beweging de komende dagen zal voortzetten, en het CALIPSO-team zal zijn voortgang blijven volgen," zei Trepte.

https://www.nasa.gov/feature/goddard/20 ... gh-and-far