Tehnoloogilised vahendid, mis aitavad metsatulekahjude hooaega peatada

Mullu oktoobris keset ööd rammis kahtlustatav joobes 26-aastane mees oma Toyota Corolla vastu elektriposti, lõigates selle pooleks. Tööst vaba California šerif, kes sõitis samal lõigul Orange'i maakonna Santiago Canyon Roadil, nägi oma tahavaatepeeglist tekkinud tulekera. Selleks ajaks, kui šerif tulekustutiga vrakipaika jõudis, oli juht juba aiast välja aidatud. Toyota, kuid auto plahvatus oli kõrvetanud teeservas oleva harja ja söed ronisid kiiresti üles. mägi. Kui tuli hüppaks üle kiirtee, tuleks evakueerida üle 4000 inimese ja selle teele jääks üle 1500 kodu.

Nagu Santiago kanjoni intsidendi puhul, saavad enamik metsatulekahjusid alguse inimtehnoloogiast, näiteks autopõlengust tulenev kuumus või elektrijuhtmest tulenev säde. 2018. aasta laagritulekahju – California ajaloo ohvriterohkeim tulekahju, mille täielikuks ohjeldamiseks kulus peaaegu aasta – põhjustas 100 aastat vana elektriülekandeliin. 2018. aasta Fergusoni tulekahju, mis põles kolmes erinevas metsas ja põhjustas üle 118 miljoni dollari kahju, sai alguse sõiduki vigasest katalüsaatorist.

Kliimamuutused on muutnud ka suve pikemaks ning talve ja kevade lühemaks. Ameerika metsatulekahjude hooaeg kestis varem juulist oktoobrini, kuid nüüd ulatub hooaeg nendest kuudest tunduvalt kaugemale. Ilmastikumuutused on suurendanud ka tuule hulka, muutes metsatulekahju leegid kuumaks ja vähem etteaimatavaks. Lisaks ehitab rohkem arendajaid aladele, mis olid kunagi eraldatud metsamaaks, mis tähendab, et hukkub rohkem inimelusid ja hooneid. Edukas lahing Santiago tulekahju vastu näitab, kuidas eelseisvat tulekahjuhooaega saab võidelda varasematest erinevalt.

Tule kustutamine FIRISega

Paar kuud enne Santiago kanjoni tulekahju käivitas Orange'i maakonna tuletõrjeosakond (OCFD) uue pilootprogrammi. tule tõrjumine tööriist dubleeritud FIRIS: tulega integreeritud reaalaja luuresüsteem. FIRISe meeskond reageerib kohe, kui teade leegist saabub, ja võtab kasutusele lennuki, et kaardistada leekide perimeeter, kuumade punktide reaalajas voo saatmine ja tehisintellekti abil tehisintellekti kiiruse ja suuna prognoosimine levik.

„Olime täpselt nii mures,” meenutab Orange'i maakonna tuletõrjeülem Brian Fennessy Santiago võsapõlengut. "Meil oli potentsiaal, et tunni jooksul on teel tuhanded."

Tuletõrje saatis meeskonna Santiago kanjonisse kell 3.44 ja see saabus 12 minutit hiljem. Selleks hetkeks katsid leegid umbes poole hektari suurusel alal.

Santa Ana tuuled andsid puhangule palju hapnikku kasvamiseks. "Kui ajastada viieaakrilist tulekahju üheks minutiks, pole see kahe minutiga 10, vaid 18," ütleb Joel Lane, kes lendas tol õhtul helikopteriga tulekahju kohal. "Kolm minutit, kell on 47. Viis minutit, see on üle 100 aakri."

Lane'i helikopter oli varustatud infrapunakaameraga, mis jäädvustas kiirtee kohal sadanud tulemärgid. Kui leegid ületaksid tee, tuleks kohale kutsuda rohkem tehnikat ja esmareageerijaid ning tuletõrjujad peaksid lisaks kulutulekale keskenduma ka ehitiste ja elude kaitsmisele.

See, et oli neljapäeva õhtu, muutis asja veelgi keerulisemaks. Töönädala evakueerimine on keeruline. Mõne tunni pärast suunduvad pendelrändurid välja, koolibussid võtavad lapsed peale ja kõik kiirtee ümbersuunamised tekivad ärritatud juhtide ja valju sarvedega.

"Tuletõrjujad muutuvad tulekahju suurenedes aeglasemaks," selgitab Lane, kes on tulekahjusid tõrjunud 40 aastat. "Ja see juhtub eksponentsiaalselt."

Lane'i kohal lendas fikseeritud tiivaga lennuk, mis püüdis andmeid FIRIS-süsteemi jaoks. Teave tulekahju intensiivsuse ja taimede niiskustaseme kohta edastati tagasi San Diego California ülikoolile (UCSD), kus superarvuti, kasutades programmi FARSITE, analüüsis mäe nõlva, tuule kiirust ja muid ilmastikutingimusi, mis võivad tekkida. mängida. Programm hindab, kuidas tulekahju 30-minutilise sammuga kasvab.

Kogu Ameerika Ühendriikides on mitmel tuletõrjeosakonnal sarnane tuletõrjetarkvara, mis kasutab satelliitidelt ja mäetippude kaameratest tehtud pilte, kuid vähestel on selline reaalajas analüüs. Aastaid tagasi võis tuletõrjekompanii intsidendi ülem (IC) vahtida Santiago kanjoni tulekahju ühte külge ja sülitati põrgu ohjeldamiseks vajalike ressursside peale, teadmata kunagi, mis toimub teisel pool põrgut hari.

"FIRIS-süsteemi eristab see, et me seisame füüsiliselt tuletõrjelennukiga esialgse rünnaku jaoks," selgitab Fennessy. Seejärel edastatakse UCSD-st saadav teave mobiiltelefoni visuaali kaudu maapealsele IC-le, kes arutab ülal lendavate ekspertidega. Santiago tulekahju ajal arvas FARSITE, et kella 5.04-ks kataks leek 593 aakrit ja mõjutab 4143 elanikku ja 1541 maja. Kell 6.04 kasvaksid need arvud 1174 aakri suuruseks, 8569 inimeseks ja 3246 majaks. Info sisaldas ka ettepanekuid, kuhu ja millal kohalikke elanikke evakueerida.

Neljapäeva varahommikul otsustas IC rünnata Santiago kanjoni tuld ülalt kahe vett tilkuva helitankeriga, mis võivad iga tarnega sadada kuni 1000 gallonit H2O. Neid toetavad mitmed kohapealsed reageerijad. Lane arvas, et kui tulekahju kestis pärast päikesetõusu, siis õhu ja taimede temperatuur mõlemad suureneksid, lisanduks ka neli helikopterit, neli helitankerit ja ründelennuk vaja.

Lööge seda kõigega, mis teil on

"Kogu strateegia seisneb selles, et lüüa kõigega, mis teil on, kõvasti," selgitab Fennessy. "Sest kui pääsete sellest esialgsest ajaaknast välja, muutub tulekahju nüüd nii suureks, et vajate palju muud abi."

Viimase nelja aastakümne jooksul on Fennessy olnud tuletõrjuja, metsatulekahjud on muutunud palju intensiivsemaks. California arvukad põua-aastad on tekitanud palju "kütust", mida hiljutised vihmad pole maha uhtunud. Aastatel 1927–2013 põletatava maa hulk kahekordistunud kogu maailmas.

Metsatulekahjud sagenevad ka kogu Ameerika Ühendriikides. Viimasele 50 aastale tagasi vaadates on kõige hullemad metsatulekahjude hooajad aset leidnud viimase kümnendi jooksul. 2017. aasta kaubandusministeeriumi analüüs hindas nende iga-aastaste põrgude maksumuseks 71–347 miljardit dollarit.

Arvestades, kui kiiresti tulekahjud levivad, peavad väikesed meeskonnad nüüd suurtele tulekahjudele kiiresti reageerima, ütleb Brian Collins, ettevõtte Interra tegevjuht, kes töötas välja FIRIS-süsteemis kasutatava tarkvara. Kasutatakse ka sama programmi, kuid riiklikku asutustevahelist tuletõrjekeskust, mis reageerib metsatulekahjudele üleriigiliselt. Colorados asuv Collins märgib, et paljud Californiat tabanud tulekahjuprobleemid levivad kiiresti ülejäänud läände, sealhulgas Washingtoni, Oregoni ja Coloradosse.

Väljaspool vett

FIRIS ei ole ainus uustehnoloogia, mida tuletõrjujad kasutavad metsatulekahjude tõrjumiseks ja ohjeldamiseks. Orange County ettevõte kasutab droone ka tulekahju ajal ja pärast seda tekkinud kahjude uurimiseks. Näiteks pärast seda, kui hiljutine tulekahju kustutati sajandivanuses kirikus, pidi OCFD kontrollima võimalikke põhjuseid ja tegema kindlaks, kas kõik on sellest eluga pääsenud. Kiriku allesjäänud müürid olid aga varisemisohus, nii et elude ohtu seadmise asemel saatsid nad vrakki uurima väikese drooni.

Ka kõik hiljutised tuletõrje uuendused ei ole masinad. 2019. aastal töötas Stanfordi materjaliteadlane Eric Appel välja keskkonnasõbraliku leegiaeglustava geeli, mis on valmistatud tselluloospolümeeridest. ja kolloidsed ränidioksiidi osakesed, mida saab pihustada puudele, rohule ja muule taimestikule – ja mis jäävad paigale kogu tulekahju vältel hooajal. Sarnased geelid hajuvad sageli mõne tunni pärast.

Piiramise maksumus

Kella viieks hommikul oli Santiago Canyon Fire paisunud viie aakri suuruseks. Läbi infrapuna läätse helendas see nagu laava. Lähedal asuval maanteel kihutasid autod tulede vilkudes mööda tee äärde pargitud paksust tuletõrje- ja politseiautode rivist. Kaks helitankerit tiirutasid ümber ja läbi tule, ikka ja jälle. Järgmise tunni jooksul tilgutasid nad 24 tilka, laadides põrgu kohale 14 500 gallonit vett, lõpuks taltsutades leegijärve kuumade kohtade lapiteks, mille maapind kustutas meeskond. Lane'i vahejuhtumi aruande kohaselt maksis Santiago Fire õhujõud 27 100 dollarit. Kui see poleks olnud esialgses rünnakus ja seda poleks pikendatud teise päevani, oleks õhujõu hind tõusnud 391 000 dollarini.

"Esimesel päeval on võimatu kulutada liiga palju raha, kui te ei kuluta teisel päeval ühtegi mängu," ütleb Lane, kes on oma tuletõrjes korduvalt pidanud kaitsma helikopteri ja lennuki kasutamise kulusid karjääri. "Lühikese ajaga võite kulutada palju raha metsatulekahjudele."

150-päevane FIRISe pilootprogramm lõppes jaanuaris ja seda peeti väga edukaks. Mitmed arutelud on soovitanud paralleelse programmi käivitamist Põhja-Californias. Pilootprogramm läks maksma 4,5 miljonit dollarit ja lennukit hoiti valves 12 tundi ööpäevas. Teise stardiplatvormi korral võib leviala olla 24-tunnine üleriigiline. Siis tabas COVID-19 ja riik peab nüüd välja mõtlema, milliseid eelarveid kärpida. Fennessy ennustab, et üleriigiline programm, mis reageerib tulekahjude hooajal, maksab umbes 7 miljonit dollarit, kuid nad võivad korrata ka Orange County-põhist süsteemi 4, 5 miljoni dollari eest. Ta on kindel, et süsteemi rahastatakse juuli keskpaigaks, tulekahjuhooaja alguseks, kuid pole kindel, kui palju.

Mis puudutab Santiago kanjoni tulekahju põhjustanud juht Eric Lopez, siis ta keeldus kainustestidest enne, kui ta politsei vahi alla võeti ja kahtlustatava kuritarvitamise tõttu registreeriti.

Toimetajate soovitused

• Tulekustutusgeeli võib pihustada metsaaladele enne tulekahjuhooaega