چرا آتش‌ به سرعت در شهرهای مدرن گسترش می‌یابد و چگونه می‌توان سرعت آن را کاهش داد؟

به گزارش ایسنا، آتش‌سوزی‌هایی که بخش‌های وسیعی از جنوب کالیفرنیا را سوزانده است، یکی از مرگبارترین و مخرب‌ترین آتش‌سوزی‌ها در تاریخ این ایالت بوده است. دانشمندان می‌گویند که شعله‌ها تمایز بد دیگری نیز دارند. آنها نمونه‌های وحشتناکی از آتش‌سوزی شهری هستند که اساسا با آتش سوزی‌های بیابانی که جنگل‌ها و بوته زارها را می‌سوزاند، متفاوت است.

به نقل از نیچر، در آتش سوزی‌هایی که مناطق پرجمعیت را در برمی‌گیرد، ساختمان‌ها تبدیل به سوخت می‌شوند. محله‌ها در منطقه لس‌آنجلس به دلیل آتش‌سوزی خانه به خانه و گسترش شعله آتش، نابود شدند.

آن جفرز(Ann Jeffers)، مهندس سازه و کارشناس آتش‌سوزی در دانشگاه میشیگان در آن آربور می‌گوید: این یک آتش سوزی شهری بود و نه فقط یک رویداد آتش‌سوزی. این آتش سوزی‌ها حداقل ۲۴ نفر را کشته و بیش از ۱۲ هزار ساختمان را تخریب کرده است.

محققان می‌گویند که چنین آتش سوزی‌های شهری به دلیل روند رشد جمعیت و تغییرات آب و هوایی احتمالا شایع‌تر خواهند شد. اکنون دانشمندان در حال یادگیری نحوه گسترش آتش سوزی‌های شهری هستند و اینکه برای جلوگیری از آن چه کاری می‌توان انجام داد.

مایکل گولنر(Michael Gollner)، مهندس مکانیک و کارشناس آتش‌سوزی در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، می‌گوید: جزئیات فیزیکی بسیار دقیقی در اینجا وجود دارد که مهم هستند. این جزئیات می‌تواند برای کمک به کاهش خطر آتش سوزی در جوامع آسیب پذیر از جمله لس آنجلس، بسیار مهم باشد.

ضربات آب و هوا

عواملی که باعث شدت آتش سوزی‌های لس آنجلس شده‌اند عبارتند از تراکم خانه‌ها در زمین‌های شیب دار و بادهای قوی که شعله‌های آتش را شدت بخشیدند.

عامل دیگر همان چیزی بود که یک مقاله جدید آن را «hydroclimate whiplash» به معنای یک «تغییر ناگهانی بین آب و هوای خیلی مرطوب و خیلی خشک» می‌نامد که احتمالا با گرم شدن زمین بیشتر اتفاق می‌افتد. منطقه لس آنجلس در سال ۲۰۲۳ و اوایل سال ۲۰۲۴ مقادیر غیرعادی زیادی باران دریافت کرد که باعث رشد گیاهان شد. اما باران از روز یکم ژوئیه سال جاری کمتر از یک میلی‌متر بوده است و تمام آن پوشش گیاهی به علف خشک تبدیل شده است.

این عوامل هواشناسی با تصمیمات انسانی در تعامل هستند. در سرتاسر جهان، افراد بیشتری به سمت شهرهایی با مناظر طبیعی حرکت می‌کنند. آتش‌سوزی‌هایی که در این مناطق مشتعل می‌شوند می‌توانند به مناطق کاملا شهری گسترش یابند و با نتایج ویرانگری همراه باشند. با افزایش جمعیت در مناطق مرزی، آتش‌سوزی‌هایی که در آنجا شروع می‌شوند به احتمال زیاد به کل مناطقی که بدون شک شهری هستند، گسترش می‌یابند.

رفتار آتش‌

با متداول شدن آتش سوزی شهری، محققان شروع به درک چگونگی رفتار چنین آتش سوزی‌هایی کردند.

یکی از مرزهای تحقیقاتی درک این موضوع است که چگونه گرمای تابشی ساختمانی که در آتش می‌سوزد می‌تواند ساختمان‌های نزدیک را مشتعل کند. در موسسه بیمه تجارت و ایمنی خانه مستقر در تامپا، فلوریدا، محققان خانه‌های آزمایشی می‌سازند و آنها را با دیوارهای شعله‌ور محاصره می‌کنند تا بررسی کنند که سازه‌ها چقدر باید از هم فاصله داشته باشند تا احتمال آتش گرفتن یکی پس از دیگری در اثر برخوردی دومینو وار کاهش یابد. به عنوان مثال، در آزمایش‌های اولیه به این نتیجه رسیدند که سوله‌های ذخیره‌سازی باید حداقل ۶ متر از سازه اصلی فاصله داشته باشند.

محققان در مطالعات دیگر در تلاش هستند تا با استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای به جای آتش زدن خانه‌های آزمایشی، مطالعه انجام دهند. در برکلی، گروهی به رهبری گولنر از مدل‌های رایانه‌ای استفاده کردند تا چگونگی ترکیب گرمای تابشی را برای نابودی خانه‌ها در دو آتش‌سوزی بزرگ کالیفرنیا مورد بررسی قرار دهند.

جفرز در حال مدل‌سازی نحوه جابه‌جایی اخگرها توسط باد به سمت ساختمان‌ها و از جمله نحوه جهش آنها هنگام برخورد با سازه است. او می‌گوید این نوع مطالعات می‌تواند به ایجاد درک علمی از بسیاری از عواملی که در گسترش آتش‌سوزی در یک محله کمک می‌کنند مفید باشد.

اخگر زغال داغ ایجاد شده از چوب یا زغال سنگ یا سایر جنس‌های کربنی باقیمانده پس از یا پیش از آتش است.

قوانین انعطاف پذیری سازه‌ها

تحقیقات دیگر مستقیما به اقدامات عملی اشاره دارند که می‌تواند به ایمن نگه داشتن خانه‌ها کمک کند. در مطالعه اخیر در مورد آتش‌سوزی‌های جنگلی در کالیفرنیا و پرتغال، گیلرمو راین (Guillermo Rein)، دانشمند آتش نشانی در امپریال کالج لندن، و همکارانش دریافتند که تغییرات نسبتا کوچک مانند پوشاندن دریچه‌ها با صفحه برای جلوگیری از اخگرها به طور قابل توجهی احتمال بقای یک سازه را افزایش می‌دهد.

شکل هندسی سقف نیز همین کار را می‌کرد و احتمال گیر افتادن اخگرها در داخل ساختمان و مشتعل شدن مواد دیگر را کاهش می‌داد. راین می‌گوید: این یک مجموعه قوانین بسیار ساده است.

تحقیقات دیگر نشان می‌دهد که افزایش انعطاف‌پذیری می‌تواند به سادگی استفاده از پوشش کامپوزیت به جای چوب، یا سقف فلزی به جای سقف قابل اشتعال باشد.

قوانین ساختمانی مدرن می‌توانند تفاوت ایجاد کنند. یک مطالعه نشان داد که خانه‌هایی که پس از سال ۲۰۰۸ در کالیفرنیا ساخته شده‌اند که در آن زمان، قوانین ایالتی نیاز به مصالح مقاوم در برابر آتش برای ساخت‌وسازهای جدید را مطرح کرد، ۴۰ درصد کمتر از خانه‌هایی که قبل از اجرایی شدن مقررات ساخته شده‌اند، دچار سوختگی می‌شوند. بسیاری از خانه‌ها در منطقه لس آنجلس پیش از این مقررات ساخته‌ شده اند.