Estudio del tornado de fuego en mortal incendio de Carr: causas y pronóstico

Un vórtice destructivo generado por el fuego, una corriente masiva de ascenso, de humo, ceniza y fuego, que se elevó a 17,000 pies sobre la tierra, aceleró el incendio Carr,  mató a ocho personas y devastó un área generalizada en la región de Redding, California en julio de 2018.

El vórtice, un fenómeno atmosférico poco observado, giraba con el poder de un tornado de clase tres, que le valió el nombre de firenado o tornado de fuego.

Neil Lareau, científico atmosférico en el Departamento de Física, es autor de un artículo en Geophysical Research Letters, una revista de la American Geophysical Union, que documenta el raro firenado y encuentra varios factores que se combinan en el momento y lugar adecuados para catalizar el fuego mortal. Estas observaciones pueden ayudar a los meteorólogos y científicos a identificar, y potencialmente advertir, sobre los futuros vórtices destructivos generados por el fuego o firenados.

"Esta animación muestra una imagen clara de la secuencia de eventos que condujeron al desarrollo e intensificación del vórtice", dijo Lareau. "Esta secuencia sugiere que el vórtice de fuego de Carr puede ser calificado como tornado pirogenético, y no simplemente como un vórtice generado por el fuego de fuerza de tornado".

En su estudio, las observaciones satelitales y de radar documentan la evolución del vórtice y revelan similitudes con la dinámica de un tornado clásico. Un factor clave en la formación de vórtices fue el desarrollo de una nube de hielo generada por el fuego (conocida como un pirocumulonimbus) que alcanzó hasta 39,000 pies.

El desarrollo de la nube ayudó a estirar la columna de aire subyacente, concentrando la  rotación cerca de la superficie y la intensidad del tornado causando vientos estimados a 143 mph, la fuerza de un tornado EF-3.

Los datos de radar muestran que el vórtice se formó a lo largo del perímetro del fuego y dentro de una región preexistente de cizalladura del viento inmediatamente después del rápido desarrollo vertical de la pluma convectiva, que creció de cuatro a ocho millas de altura en solo 15 minutos.

El desarrollo de la pluma se vio impulsado por el inicio de la nube pirocumulonimbus, un proceso similar al desarrollo de una tormenta eléctrica ordinaria. Es este enlace a la nube que distingue al vórtice de fuego de Carr de los torbellinos de fuego observados con mayor frecuencia, que tienden a ser más pequeños y menos intensos. El único otro caso documentado de un "firenado" es durante la tormenta de fuego de Canberra de 2003 en Nueva Gales del Sur, Australia.

Los datos del estudio provienen de los radares NEXRAD del Servicio Nacional de Meteorología ubicados en la Base de la Fuerza Aérea Beale, en el norte de California, Eureka, California y Medford, Oregón. Si bien los datos de radar se han utilizado para estudiar muchos otros incendios forestales con nubes de pirocumulonimbus, esta es la primera instancia de radares NEXRAD que observan la estructura y evolución de un vórtice tornádico generado por fuego.

Otros factores que contribuyen al firenado incluyen:

• Humedad del combustible excepcionalmente baja debido al calor inusual durante todo el mes de julio.
• Impactos climáticos de una sequía de cinco años seguida de una estación húmeda casi récord que produjo una abundante vegetación, y luego otro invierno excepcionalmente seco
• Una zona de cizalladura del viento ciclónica cerca de la superficie que se desarrolló en la hora anterior a la formación del vórtice
• Liberación de la inestabilidad húmeda en la nube generada por el fuego.
• Factores meteorológicos que incluyen humedad muy baja, altas temperaturas y vientos canalizados en el terreno debido a la baja presión atmosférica.

El Carr Fire, que afectó a los condados de Shasta y Trinity, comenzó el 23 de julio después de que una llanta explotó en un remolque y la llanta hizo chispas en el pavimento. Continuó quemando 230,000 acres (359 millas cuadradas), lo que lo convirtió en el séptimo incendio más grande en la historia de California. Fue 100 por ciento contenido para el 30 de agosto.

El incendio provocó ocho muertes y destruyó 1.079 residencias. Después de la ignición, el incendio fue inicialmente impulsado por el terreno, extendiéndose cuesta arriba desde el 23 de julio hasta el 25 de julio. Luego, el 26 de julio, el fuego fue impulsado por el viento, avanzando rápidamente hacia el este y cuesta abajo hacia los suburbios del oeste de Redding. El fuego saltó al río Sacramento, y en la noche del 26 de julio, el gran vórtice generado por el fuego se formó a lo largo del flanco noreste del fuego. El vórtice generado por el fuego estuvo directamente relacionado con cuatro muertes, numerosas lesiones y pérdidas sustanciales de propiedad.

"Con los impactos de este incendio, se justifica una discusión y estudios sobre el potencial para advertir sobre futuros vórtices con fuerza de tornado", dijo Lareau, profesor asistente en el Departamento de Física de la Facultad de Ciencias. "En este caso, la disponibilidad de observaciones satelitales y de radar de alta resolución brindan indicaciones avanzadas para la formación de vórtices, de modo que los relojes, o incluso las advertencias, pueden haber sido posible".

Pronosticando firenados

En el futuro, dijo Lareau, las comunidades operativas de meteorología y extinción de incendios podrían desarrollar rutinas para inspeccionar cuidadosamente los datos del radar en busca de evidencia de cizallamiento o rotación en las columnas de incendios forestales, y datos satelitales para indicaciones de formaciones de nubes de fuego y tormentas.

La investigación de Lareau se especializa en el tiempo de montaña y la dinámica de los incendios forestales y examina la dinámica atmosférica a través de una gama de escalas. Otros temas de investigación específicos incluyen las interacciones entre la capa límite y las nubes, las piscinas de aire frío del valle de montaña y las pistas de tormentas de escala sinóptica.

Los coautores del artículo son Nicholas Nausler del Centro de Predicción de Tormentas NOAA / NWS / NCEP en Norman, Oklahoma y John Abatzoglou del Departamento de Geografía de la Universidad de Idaho en Moscú, Idaho.

La financiación para este trabajo fue proporcionada, en parte, por la National Science Foundation y la Oficina de Investigación e Innovación de Reno de la Universidad de Nevada.

El artículo de investigación, “The Carr Fire Vortex: A Case of Pyrotornadogenesis?” fue publicado en la revista científica Geophysical Research Letters de la American Geophysical Union.Mike Wolterbeek es un oficial de comunicaciones en la Universidad de Nevada, Reno. Esta publicación apareció originalmente como un comunicado de prensa  (press release) en el sitio web de Reno de la Universidad de Nevada.

AGU