Огненная буря - Firestorm

Эта статья о пожарах. Для использования в других целях см. Firestorm (значения).

Часть серия на
Погода
Следы глобального тропического циклона-edit2.jpg
Кучевые облака в ясную погоду.jpeg Портал погоды
Вид на один из Тилламук Берн пожары в августе 1933 г.

А огненная буря это пожар который достигает такой интенсивности, что создает и поддерживает свою собственную ветровую систему. Чаще всего это природное явление, возникающее во время самых крупных лесных пожаров и пожары. Хотя этот термин использовался для описания некоторых крупных пожаров,[1] определяющей характеристикой явления является пожар со своим штормовая сила ветры из каждой точки компас.[2][3] В Черная суббота лесные пожары и Великий Пештиго Огонь возможные примеры лесных пожаров с некоторой частью возгорания из-за огненной бури, как и Великий огонь Хинкли. Огненные бури случались и в городах, обычно из-за целевых взрывчатка, например, в воздушные зажигательные бомбы из Гамбург, Дрезден, и Токио, а атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки.

Механизм

Смотрите также: Тепловая колонна
Схема Firestorm: (1) огонь, (2) восходящий поток, (3) сильный порывистый ветер, (A) пирокумуло-дождевое облако

Огненная буря создается в результате стековый эффект поскольку тепло первоначального огня втягивает все больше и больше окружающего воздуха. Этот осадок можно быстро увеличить, если на низком уровне струйный поток существует над огнем или рядом с ним. По мере того, как грибы поднимаются вверх, вокруг костра развиваются сильные, направленные внутрь порывистые ветры, снабжающие его дополнительным воздухом. Казалось бы, это предотвратит распространение огненной бури по ветру, но создаваемая огромная турбулентность может также вызвать беспорядочное изменение направления сильных надводных ветров. Огненные бури в результате бомбардировка из городские районы во время Второй мировой войны обычно ограничивались территориями, изначально засеянными зажигательными устройствами, и огненная буря не распространилась заметно за пределы страны.[4] Огненная буря также может перерасти в мезоциклон и вызвать настоящие торнадо /огненные вихри. Это произошло с пожаром в Дуранго в 2002 г.[5] и, вероятно, с гораздо большим Пештиго Огонь.[6][7] Большая тяга огненной бури втягивает большее количество кислород, что значительно увеличивает сгорание, тем самым также существенно увеличивая выработку тепла. Сильный жар огненной бури проявляется в основном в виде излучаемого тепла (инфракрасный излучения), которые могут воспламенить горючие материалы на расстоянии перед самим огнем.[8][9][неудачная проверка ] Это также способствует увеличению площади и интенсивности огненной бури.[неудачная проверка ] Сильные, беспорядочные сквозняки засасывают движимое имущество в огонь, и, как это наблюдается при всех интенсивных пожарах, излучаемое от огня тепло может таять. асфальт, некоторые металлы и стекло, и поверните улицу асфальт в легковоспламеняющуюся горячую жидкость. Очень высокие температуры воспламеняют все, что могло бы гореть, пока у огненной бури не закончится топливо.

Огненная буря не вызывает заметного воспламенения материала на расстоянии впереди себя; точнее, тепло иссушает эти материалы и делает их более уязвимыми для воспламенения углями или головешками, увеличивая темпы обнаружения возгорания. Во время образования огненной бури многие пожары сливаются, образуя единый конвективный столб горячих газов, поднимающихся из зоны горения, и сильные, вызванные огнем, радиальные (направленные внутрь) ветры связаны с конвективным столбом. Таким образом, фронт огня по существу неподвижен, и налетающий ветер предотвращает распространение огня наружу.[10]

Характеристика огненной бури

Огненный шторм характеризуется сильным или ураганным ветром, дующим в сторону огня, повсюду по периметру огня, эффект, который вызывается плавучесть поднимающегося столба горячих газов над интенсивным массовым огнем, втягивающего холодный воздух с периферии. Эти ветры с периметра дуют пожарные марки в зону горения и стремятся охладить несгоревшее топливо за пределами зоны пожара, так что воспламенение материала за пределами периферии из-за излучаемого тепла и тлеющих углей затрудняется, тем самым ограничивая распространение огня.[4] Утверждается, что в Хиросиме это стремление развести огонь предотвратило расширение периметра огненной бури, и, таким образом, огненная буря была ограничена районом города, пострадавшим от взрыва.[11]

Фотография пиро-кучево-дождевых облаков, сделанная коммерческим авиалайнером, летящим на расстоянии около 10 км. В 2002 г. только в Северной Америке различные приборы для зондирования зарегистрировали 17 различных явлений с пирокумуло-дождевыми облаками.[12]

Большой лесной пожар пожары отличаются от огненных бурь, если у них есть движущиеся фронты огня, которые двигаются окружающим ветром и не образуют собственной ветровой системы, как настоящие огненные бури. (Это не значит, что огненная буря должен быть неподвижным; как и в случае с любым другим конвективным штормом, циркуляция может следовать за окружающими градиентами давления и ветрами, если они приводят его к источникам свежего топлива.) Кроме того, пожары, не связанные с огненным штормом, могут возникать в результате однократного возгорания, тогда как огненные бури наблюдались только там, где большое количество пожары горят одновременно на относительно большой площади,[13] с важной оговоркой, что плотность одновременно горящих пожаров должна быть выше критического порога для образования огненной бури (ярким примером одновременного горения большого количества пожаров на большой площади без развития огненной бури был Кувейтские нефтяные пожары 1991 г., где расстояние между отдельными пожарами было слишком большим).

Высокие температуры в зоне огненного шторма воспламеняют почти все, что могло бы сгореть, до тех пор, пока не будет достигнута критическая точка, то есть при нехватке топлива, что происходит после того, как огненный шторм израсходовал столько доступного топлива в зоне огненного шторма, что необходимая плотность топлива, необходимая для поддержания активности ветровой системы огненной бури, падает ниже порогового уровня, и в это время огненная буря распадается на изолированные пожары.

В Австралии распространенность эвкалипт деревья, в листьях которых есть масло, приводят к лесным пожарам, которые известны своим чрезвычайно высоким и интенсивным фронтом пламени. Следовательно, лесные пожары выглядят скорее как огненная буря, чем простой лесной пожар. Иногда выброс горючих газов с болот (например,метан ) имеет аналогичный эффект. Например, взрывы метана привели к Пештиго Огонь.[6][14]

Погодные и климатические эффекты

Огненные бури будут производить облака горячего плавучего дыма, состоящего в основном из водяного пара, которые образуют конденсация облака, когда он входит в более прохладные верхние слои атмосферы, создавая то, что известно как пирокучевые облака («огненные облака») или, если достаточно большие, пирокумулодождевые («огненная буря») облака. Например, черный дождь, который пошел примерно через 20 минут после атомная бомбардировка Хиросимы в общей сложности образовалось 5–10 см черного, насыщенного сажей дождя за период 1–3 часа.[15] Более того, при подходящих условиях большие пирокучевые облака могут перерасти в пиро-кучевые облака и дать молния, что потенциально могло вызвать новые пожары. Помимо городских и лесных пожаров, пирокучевые облака также могут образовываться извержения вулканов из-за сопоставимого количества образовавшегося горячего плавучего материала.

В более континентальном и глобальном масштабе, вдали от непосредственной близости от пожара, лесные огненные бури, которые вызывают пирокумуло-дождевое облако было обнаружено, что события «на удивление часто» порождают незначительныеядерная зима " последствия.[16][17][18][19] Они аналогичны второстепенным вулканические зимы, при каждом массовом добавлении вулканические газы добавка в увеличении глубины «зимнего» похолодания от почти незаметного до «год без лета "уровни.

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

Очень важный, но малоизученный аспект поведения при пожаре: пирокумулодождевые (pyroCb) динамика огненных бурь и их влияние на атмосферу. Это хорошо проиллюстрировано в приведенном ниже тематическом исследовании Черной субботы. «PyroCb» - это гроза, вызванная пожарами или усиленная огнем, которая в своем самом крайнем проявлении выбрасывает огромное количество дыма и других выбросов сжигания биомассы в нижнюю стратосферу. Известно, что наблюдаемое распространение дыма и других выбросов от сжигания биомассы в масштабах полушария имеет важные климатические последствия. Прямая атрибуция стратосферного аэрозоли к pyroCbs произошли только в последнее десятилетие. Такое сильное нагнетание грозами ранее считалось маловероятным, поскольку внетопические тропопауза считается сильным барьером для конвекции. По мере развития исследований pyroCb возникли две повторяющиеся темы. Во-первых, загадочные данные наблюдений за слоем стратосферного аэрозоля и других слоев, представленных как вулканический аэрозоль, теперь можно объяснить с помощью пироконвекции. Во-вторых, события pyroCb происходят на удивление часто, и они, вероятно, являются важным аспектом нескольких исторических лесных пожаров.[20]

На внутрисезонном уровне установлено, что pyroCbs встречаются с удивительной частотой. В 2002 г. только в Северной Америке произошло извержение не менее 17 пироКБ. Еще предстоит определить, как часто этот процесс происходил в бореальных лесах Азии в 2002 году. Однако теперь установлено, что эта наиболее экстремальная форма пироконвекции, наряду с более частой конвекцией пирокумулусов, была широко распространена и сохранялась по крайней мере 2 месяца. Характерная высота впрыска выбросов пироСb - верхняя тропосфера, и часть этих штормов загрязняет нижние стратосфера. Таким образом, теперь в центре внимания появляется новое понимание роли экстремальных лесных пожаров и их атмосферных разветвлений.[20]

Огненная буря в Черную субботу (пример использования Wildfire)

Смотрите также: Черная суббота лесные пожары

Фон

В Черная суббота лесные пожары являются одними из самых разрушительных и смертоносных пожаров в Австралии, которые подпадают под категорию «огненная буря» из-за экстремального поведения огня и связи с реакцией атмосферы, возникшей во время пожаров. Этот крупный пожар привел к появлению ряда электрифицированных Pyrocumulonimbus скопления плюмов высотой примерно 15 км. Было доказано, что эти шлейфы чувствительны к новым точечным пожарам перед основным огневым фронтом. Недавно возникшие пожары от этой пирогенной молнии еще раз подчеркивают петли обратной связи влияния между атмосферой и поведением огня в Черную субботу, связанные с этими пироконвективными процессами.[21]

Роль, которую играют pyroCbs в тематическом исследовании

Исследования, представленные здесь для Черной субботы, демонстрируют, что пожары, вызванные молнией, возникающей в огненном шлейфе, могут возникать на гораздо больших расстояниях перед основным фронтом пожара.—до 100 км. По сравнению с пожарами, вызванными горящими обломками, переносимыми пожарным шлейфом, они распространяются только впереди фронта пожара примерно на 33 км, при этом следует отметить, что это также имеет значение в отношении понимания максимальной скорости распространения лесного пожара. Этот вывод важен для понимания и моделирования будущих огненных бурь и крупномасштабных территорий, которые могут быть затронуты этим явлением.[21] По мере того, как отдельные точечные пожары срастаются, они начинают взаимодействовать. Это взаимодействие увеличит скорость горения, скорость выделения тепла и высоту пламени, пока расстояние между ними не достигнет критического уровня. На критическом расстоянии друг от друга пламя начнет сливаться и гореть с максимальной скоростью и высотой пламени. Поскольку эти точечные пожары продолжают расти вместе, скорость горения и тепловыделения, наконец, начнет снижаться, но останется на гораздо более высоком уровне по сравнению с независимым точечным пожарами. Ожидается, что высота пламени не изменится значительно. Чем больше точечных пожаров, тем больше увеличивается скорость горения и высота пламени.[22]

Важность дальнейшего изучения этих огненных бурь

Черная суббота - лишь одна из многих разновидностей огненных бурь 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, например, для случаев Черной субботы и Канберры, указывают на значительный потенциал для лучшего понимания пироконвекции на основе объединения различных наборов данных, представленных в исследовании pyroCb в Черную субботу (в том числе в отношении молний, ​​радара, осадков и т. и спутниковые наблюдения).[21]

Более глубокое понимание активности pyroCb важно, учитывая, что процессы обратной связи между пожаром и атмосферой могут усугубить условия, связанные с опасным поведением при пожаре. Кроме того, понимание совокупного 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. Очень важно полностью исследовать такие события, чтобы правильно охарактеризовать поведение пожара, динамику пиро-Cb и результирующее влияние на условия в верхней тропосфере и нижней стратосфере (UTLS). Также важно точно охарактеризовать этот процесс переноса, чтобы облачные, химические и климатические модели имели прочную основу для оценки члена пирогенного источника, пути от пограничного слоя через кучевое облако и выхлопа из конвективной колонны.[21]

С момента открытия дыма в стратосфере и pyroCb было выполнено лишь небольшое количество отдельных тематических исследований и экспериментов по моделированию. Следовательно, еще многое предстоит узнать о pyroCb и его важности. С помощью этой работы ученые попытались уменьшить количество неизвестных, выявив несколько дополнительных случаев, когда пироуглерод был либо значительной, либо единственной причиной того типа стратосферного загрязнения, который обычно связывают с вулканическими выбросами.[20]

Городские огненные бури

Джозеф Пеннелл пророческий Залог свободы плакат вызывает графическое изображение взорванной бомбы Нью-Йорк, полностью охваченный огненной бурей. В то время вооружение, доступное различным военно-воздушным силам мира, было недостаточно мощным, чтобы дать такой результат.

Та же основная физика горения может также применяться к искусственным сооружениям, таким как города во время войны или стихийных бедствий.

Считается, что огненные бури были частью механизма крупных городских пожаров, например, сопровождали 1755 Лиссабонское землетрясение, то Землетрясение 1906 года в Сан-Франциско и 1923 г. - Великое землетрясение Канто.. Настоящие огненные бури чаще происходят в Калифорнии, когда лесные пожары, такие как В 1991 году произошел пожар в Окленде, штат Калифорния., а октябрь 2017 г. Таббс Огонь в Санта-Роза, Калифорния.[23] В июле – августе 2018 г. Carr Fire, смертоносный огненный вихрь, эквивалентный по размеру и силе торнадо EF-3, возникшему во время огненной бури в Реддинге, Калифорния, и вызвавшего ураганные ветры.[24][25] Еще один лесной пожар, который можно охарактеризовать как огненную бурю, был Костер, который в какой-то момент путешествовал со скоростью до 76 акров в минуту, полностью разрушив город Рай, Калифорния в течение 24 часов 8 ноября 2018 г.[26]

Огненные бури были созданы зажигание рейды Второй мировой войны в городах вроде Гамбург и Дрезден.[27] Из два ядерных оружия, используемых в бою, только Хиросима вызвала огненную бурю.[1] Напротив, эксперты предполагают, что из-за особенностей дизайна и строительства современных городов в США возникновение огненной бури после ядерного взрыва маловероятно.[28]

Город / событиеДата огненной буриПримечания
Бомбардировка Гамбурга во время Второй мировой войны (Германия)[27]27 июля 1943 г.46000 погибших.[29] Площадь огненного шторма примерно 4,5 квадратных мили (12 км2) было сообщено в Гамбурге.[30]
Бомбардировка Касселя во время Второй мировой войны (Германия)22 октября 1943 г.9000 мертвых. Уничтожено 24000 жилищ. Площадь горела 23 квадратных мили (60 км2); процент этой области, которая была разрушена обычным пожаром и уничтожена огненным ураганом, не указывается.[31] Хотя в Касселе пожаром была уничтожена гораздо большая территория, чем даже в Токио и Гамбурге, пожар в городе вызвал меньшую, менее обширную огненную бурю, чем в Гамбурге.[32]
Бомбардировка Дармштадта во время Второй мировой войны (Германия)11 сентября 1944 г.8000 погибших. Площадь уничтожена пожаром 4 квадратных мили (10 км2). Опять же, процент этого явления, вызванного огненной бурей, остается неопределенным. Разрушено 20 000 жилых домов и один химический завод, сокращено промышленное производство.[31]
Бомбардировка Дрездена во время Второй мировой войны (Германия)[27]13–14 февраля 1945 г.До 25000 погибших.[33] Площадь огненной бури примерно 8 квадратных миль (21 км2) сообщили в Дрездене.[30] Атака была сосредоточена на легко идентифицируемом Острагеге спортивный стадион.[34]
Бомбардировка Токио во Второй мировой войне (Япония)9–10 марта 1945 г.Бомбардировки Токио привели к многочисленным пожарам, которые переросли в разрушительный пожар покрывая 16 квадратных миль (41 км2). Хотя его часто называют огненным штормом,[35][36] пожар не вызвал огненной бури, поскольку высокий преобладающие приземные ветры порыв ветра со скоростью от 17 до 28 миль в час (от 27 до 45 км / ч) во время пожара перевесил способность огня формировать свою собственную ветровую систему.[37] Эти сильные ветра увеличили примерно на 50% урон, нанесенный зажигательные бомбы.[38] Было разрушено 267 171 здание, из них 83 793 здания.[39] и 100000 убитых,[40] делая это самый смертоносный воздушный налет в истории, с более значительным ущербом для жизни и имущества, чем в результате использования ядерное оружие по Хиросиме и Нагасаки.[41][42] До нападения в городе был самый высокий плотность населения любого промышленного города мира.[43]
Бомбардировка Убе, Ямагути во Второй мировой войне (Япония)1 июля 1945 г.Мгновенная огненная буря площадью около 0,5 квадратных миль (1,3 км2) было сообщено на Убе, Япония.[30] Сообщения о том, что бомбардировка Убэ вызвала огненную бурю, наряду с компьютерным моделированием,[нужна цитата ] установили одно из четырех физических условий, которым должен соответствовать городской пожар, чтобы иметь потенциал развития истинных эффектов огненной бури. Поскольку размер огненной бури в Убэ - самый маленький из когда-либо подтвержденных. Гласстоун и Долан:

Минимальные требования для возникновения огненной бури: № 4 Минимальная площадь горения около 0,5 квадратных миль (1,3 км2).

— Гласстон и Долан (1977).[44]
Атомная бомбардировка Хиросимы во Второй мировой войне (Япония)6 августа 1945 г.Огненная буря, охватывающая 4,4 квадратных мили (11 км2).[45] Невозможно оценить количество погибших в результате пожара, поскольку зона пожара в основном находилась в зоне повреждений от взрыва.[46]

Зажигательная бомба

Брауншвейг горение после бомбардировки с воздуха в 1944 году. Обратите внимание на то, что на этом снимке событие огненной бури еще не проявилось, поскольку видны горящие отдельные изолированные пожары, а не единичный крупный массовый пожар, который является отличительной характеристикой огненной бури.

Зажигательная бомба это техника, предназначенная для поражения цели, как правило, городской местности, с помощью огня, вызванного зажигательные устройства, а не от взрыва больших бомб. В таких рейдах часто используются как зажигательные устройства, так и взрывчатые вещества. Фугас разрушает крыши, облегчая проникновение зажигательных устройств в конструкции и возникновение пожаров. Взрывчатые вещества также нарушают способность пожарные потушить огонь.[27]

Хотя зажигательные бомбы использовались для разрушения зданий с самого начала пороховой войны, во время Второй мировой войны впервые использовались стратегическая бомбардировка с воздуха, чтобы уничтожить способность противника вести войну. Лондон, Ковентри, и многие другие британские города подверглись бомбардировке во время блиц. Начиная с 1942 года, большинство крупных немецких городов подверглись массированным бомбардировкам, и почти все крупные японские города подверглись бомбардировкам в течение последних шести месяцев Второй мировой войны. В качестве Сэр Артур Харрис, командир Бомбардировочная команда RAF с 1942 года и до конца войны в Европе, как отмечалось в его послевоенном анализе, хотя во время Второй мировой войны было предпринято множество попыток создать преднамеренные искусственные огненные штормы, лишь немногие попытки увенчались успехом:

«Немцы снова и снова упускали свой шанс ... поджечь наши города сосредоточенной атакой. Ковентри был достаточно сконцентрирован в точке пространства, но, тем не менее, концентрация в точке времени была небольшой, и ничто не могло сравниться с огнем. Гамбургские или Дрезденские торнадо когда-либо происходили в этой стране. Но они причинили нам достаточно вреда, чтобы научить нас принципу концентрации, принципу одновременного разжигания такого количества пожаров, что никаких пожарных служб, как бы эффективно и быстро они ни были усилены с помощью пожарных команд других городов можно было взять их под контроль ».

— Артур Харрис, [27]

По словам физика Дэвида Хафемейстера, огненные бури произошли примерно после 5% всех бомбардировок во время Второй мировой войны (но он не объясняет, является ли этот процент основанным на обоих Союзник и Ось рейды, или комбинированные рейды союзников, или только рейды США).[47] В 2005 году американский Национальная ассоциация противопожарной защиты говорится в отчете, что три основной огненные бури стали результатом обычных бомбардировок союзников во время Второй мировой войны: Гамбург, Дрезден и Токио.[35] Они не включают сравнительно небольшие огненные бури в Касселе, Дармштадте или даже в Убе. основной Категория огненного шторма. Несмотря на то, что позднее цитируют и подтверждают Гласстоун и Долан, а также данные, собранные во время этих небольших огненных бурь:

Основываясь на опыте Второй мировой войны с массовыми пожарами в результате воздушных налетов на Германию и Японию, некоторые органы считают, что минимальные требования для возникновения огненной бури следующие: (1) не менее 8 фунтов горючего на квадратный фут пожара площадь (40 кг на квадратный метр), (2) по крайней мере, половина конструкций в зоне одновременно горит, (3) ветер менее 8 миль в час в то время, и (4) минимальная площадь горения около половины квадратной мили.

— Гласстон и Долан (1977).[48]

Города 21 века по сравнению с городами Второй мировой войны

Таблица ВВС США, показывающая общее количество бомб, сброшенных союзниками на семь крупнейших городов Германии в течение всей Второй мировой войны.[49]
ГородНаселение в 1939 г.Американский тоннажБританский тоннажОбщий тоннаж
Берлин4,339,00022,09045,51767,607
Гамбург1,129,00017,10422,58339,687
Мюнхен841,00011,4717,85819,329
Кёльн772,00010,21134,71244,923
Лейпциг707,0005,4106,20611,616
Эссен667,0001,51836,42037,938
Дрезден642,0004,4412,6597,100

В отличие от легковоспламеняющихся городов времен Второй мировой войны, которые бушевали обычным и ядерным оружием, специалисты по пожарной безопасности предполагают, что из-за особенностей современного дизайна и строительства городов в США, огненная буря вряд ли произойдет даже после ядерного взрыва.[28] потому что небоскребы не поддаются образованию огненных бурь из-за перегородка эффект конструкций,[1] и огненные бури маловероятны в районах, где современные здания полностью разрушены, за исключением Токио и Хиросимы, из-за характера их плотно уложенных «хлипких» деревянных зданий во время Второй мировой войны.[46][50]

Существует также значительная разница между загрузкой горючего в городах Второй мировой войны, которые подверглись огненному урагану, и в современных городах, где количество горючих материалов на квадратный метр в зоне пожара в последних ниже необходимого требования для образования огненной бури (40 кг / м2).[51][52] Поэтому не следует ожидать огненных бурь в современных городах Северной Америки после ядерного взрыва и, как ожидается, маловероятно в современных европейских городах.[53]

Точно так же одна из причин отсутствия успеха в создании настоящей огненной бури в бомбардировка Берлина во время Второй мировой войны состоял в том, что плотность застройки, или коэффициент застройки, в Берлине была слишком низкой, чтобы поддерживать легкое распространение огня от здания к зданию. Другая причина заключалась в том, что большая часть строительства была новее и лучше, чем в большинстве старых немецких городских центров. Современные методы строительства в Берлине во время Второй мировой войны привели к созданию более эффективных брандмауэров и огнестойких конструкций. В Берлине никогда не было возможности массовых огненных бурь. Независимо от того, насколько сильным был рейд или какие бомбы были сброшены, настоящая огненная буря никогда не возникала.[54]

Ядерное оружие по сравнению с обычным оружием

Зажигательные эффекты ядерный взрыв не имеют особо характерных черт. В принципе, такой же общий результат в отношении уничтожения жизни и имущества может быть достигнут при использовании общепринятый зажигательный и фугасные бомбы.[55] Было подсчитано, например, что такая же свирепость огня и разрушения, нанесенные Хиросиме одним 16-килотонная ядерная бомба с одного В-29 Вместо этого могло быть произведено около 1200 тонн / 1,2 килотонн зажигательных бомб из 220 B-29, разбросанных по городу; для Нагасаки, сингл Ядерная бомба на 21 килотонну Было подсчитано, что причиной падения на город могло стать 1200 тонн зажигательных бомб от 125 B-29.[55][56][57]

Может показаться нелогичным, что такое же количество огневых повреждений, вызванных ядерным оружием, могло быть вызвано меньшей общей мощностью в тысячи зажигательных бомб; однако опыт Второй мировой войны подтверждает это утверждение. Например, хотя и не идеальный клон города Хиросима 1945 года, в обычном бомбардировка Дрездена, комбинированный королевские воздушные силы (RAF) и ВВС армии США (USAAF) сбросил в общей сложности 3441,3 тонны (примерно 3,4 килотонны ) из боеприпасы (около половины из которых составляли зажигательные бомбы) в ночь с 13 на 14 февраля 1945 г., в результате чего образовалось «более» 2,5 квадратных миль (6,5 км2) города, разрушенного в результате пожара и огненного урагана, согласно одному авторитетному источнику,[58] или примерно 8 квадратных миль (21 км2) другим.[30] В общей сложности около 4,5 килотонн обычных боеприпасов было сброшено на город за несколько месяцев в 1945 году, что привело к образованию примерно 15 квадратных миль (39 км2) города, разрушаемого в результате взрыва и пожара.[59] Вовремя Операция MeetingHouse бомбардировка Токио 9–10 марта 1945 г. 279 из 334 B-29 сбросили на город 1665 тонн зажигательных и фугасных бомб, в результате чего было разрушено более 10 000 акров зданий - 16 квадратных миль (41 км).2), квартал города.[60][61] В отличие от этих налетов, когда одна ядерная бомба мощностью 16 килотонн была сброшена на Хиросиму, площадь 12 км2.2) города был разрушен в результате взрыва, пожара и огненной бури.[46] Точно так же майор Кортез Ф. Энло, хирург из USAAF, который работал с Обзор стратегических бомбардировок США (USSBS) заявил, что ядерная бомба мощностью 21 килотонну, сброшенная на Нагасаки, не нанесла такого большого ущерба от огня, как расширенная обычные авиаудары по Гамбургу.[62]

  • Хиросима после бомбежек и огненной бури. Нет никаких известных аэрофотоснимков огненной бури.

  • Обратите внимание на окружающий ветер, дующий вглубь суши дымовой шлейф костра. Обстрел Токио в ночь с 9 на 10 марта 1945 года был самым смертоносным воздушным налётом Второй мировой войны.[63] с большей общей площадью поражения огнем и человеческими жертвами, чем ядерная бомбардировка как единичное событие.[60][61] Во многом из-за большей плотности населения и условий пожара. 279 B-29 сбросили на цель около 1700 тонн боеприпасов.[41]

  • Последствия Хиросимы. Несмотря на начавшуюся настоящую огненную бурю, железобетонные здания, как и в Токио, также остались стоять. Подписано Enola Gay пилот Пол В. Тиббетс.

  • Этот жилой квартал Токио был практически разрушен. На этой фотографии уцелели только бетонные здания.

Американский историк Габриэль Колко также поддержал это мнение:

В ноябре 1944 года американские B-29 начали свои первые зажигательные бомбовые налеты на Токио, и 9 марта 1945 года волна за волной сбрасывались массы небольших зажигательных веществ, содержащих раннюю версию напалм на население города ... Вскоре небольшие пожары распространились, соединились, переросли в огромную огненную бурю, которая высасывала кислород из нижних слоев атмосферы. Взрыв бомбы был «успехом» для американцев; они убили 125 000 японцев за одну атаку. В Союзники таким же образом бомбили Гамбург и Дрезден, и Нагоя, Осака, Кобе и снова в Токио 24 мая ... на самом деле атомная бомба, примененная против Хиросимы, была менее смертоносной, чем массированные бомбардировки ... Только ее техника была новой - не более того ... Была еще одна трудность, связанная с массовым применением обычных вооружений. бомбардировки, и это был ее успех, успех, который сделал два способа уничтожения человечества качественно идентичными фактически и в умах Американские военные. "Я был немного напуган", [Военный секретарь] Стимсон сказал [Президент] Трумэн, «что прежде, чем мы сможем подготовиться, ВВС России могут нанести настолько тщательную бомбардировку Японии, что новое оружие не сможет продемонстрировать свою силу». На это президент «засмеялся и сказал, что понял».[64]

Этот разрыв с линейным ожиданием большего ущерба от огня, который может произойти после снижения мощности взрывчатого вещества, можно легко объяснить двумя основными факторами. Во-первых, порядок взрывов и тепловых событий во время ядерного взрыва не идеален для возникновения пожаров. Во время налета зажигательной бомбардировки зажигательное оружие применялось после того, как были сброшены осколочно-фугасные орудия, таким образом, чтобы создать наибольшую вероятность возгорания из ограниченное количество взрывчатого вещества и зажигательное оружие. Так называемый двухтонный "печенье ",[34] также известные как «блокбастеры», были сброшены первыми и предназначались для разрыва водопровода, а также для сноса крыш, дверей и окон, создавая воздушный поток, который подпитывал бы пожары, вызванные зажигательными источниками, которые затем последуют и будут в идеале, они падали в дыры, созданные предшествующим взрывным оружием, например, на чердаках и крышах.[65][66][67] С другой стороны, ядерное оружие производит эффекты в обратном порядке: сначала возникают тепловые эффекты и «вспышка», а затем следует более медленная взрывная волна. Именно по этой причине обычные зажигательные бомбардировки считаются гораздо более эффективными при возникновении массовых пожаров, чем ядерное оружие сопоставимой мощности. Вероятно, это привело к тому, что эксперты по эффектам ядерного оружия Франклин Д'Олье, Сэмюэл Гласстон и Филип Дж. Долан заявить, что такой же ущерб от пожара, нанесенный Хиросиме, мог вместо этого быть вызван зажигательными бомбами мощностью около 1 килотонны / 1000 тонн.[55][56]

Второй фактор, объясняющий неинтуитивный разрыв в ожидаемых результатах большей взрывной мощности, приводящей к большему ущербу от пожаров в городе, заключается в том, что ущерб от огня в городе в значительной степени зависит не от мощности используемого оружия, а от условий в самом городе и вокруг него. при этом одним из основных факторов является загрузка топлива на квадратный метр в городе. Несколько сотен стратегически размещенных зажигательных устройств было бы достаточно, чтобы вызвать огненную бурю в городе, если условия для огненной бури, а именно высокая загрузка топлива, уже присущи городу (см. Бомба летучей мыши ). В Великий лондонский пожар в 1666 году, хотя и не образовав огненной бури из-за единственной точки воспламенения, служит примером того, что, учитывая плотную упаковку и преимущественно деревянную и солома При строительстве зданий в городской зоне возможен массовый пожар от простой зажигательной силы не более чем домашнего камина. С другой стороны, самое большое ядерное оружие, какое только можно себе представить, не сможет зажечь город в огненную бурю, если свойства города, а именно его плотность топлива, не способствуют его развитию.

Несмотря на недостатки ядерного оружия по сравнению с обычным оружием меньшей или сопоставимой мощности с точки зрения эффективности при розжиге огня, по причинам, описанным выше, ядерное оружие также не подливает городу топлива, и пожары полностью зависят от того, что было содержалось в городе до бомбардировки, в отличие от эффекта зажигательного устройства обычных рейдов. Одно неоспоримое преимущество ядерного оружия перед обычным оружием, когда дело доходит до возникновения пожаров, состоит в том, что ядерное оружие, несомненно, производит все свои тепловые и взрывные эффекты за очень короткий период времени; то есть использовать Артур Харрис По терминологии, они являются олицетворением воздушного налета, гарантированно сконцентрированного в «момент времени». Напротив, в начале Второй мировой войны способность выполнять обычные воздушные налеты, сконцентрированные в «момент времени», во многом зависела от умения пилотов оставаться в строю и их способности поразить цель, временами находясь под сильным огнем. из зенитный огонь из городов ниже. Ядерное оружие в значительной степени устраняет эти неопределенные переменные. Таким образом, ядерное оружие сводит вопрос о том, будет ли город огненная буря или нет, до меньшего числа переменных, до такой степени, что оно становится полностью зависимым от внутренних свойств города, таких как загрузка топлива, и предсказуемые атмосферные условия, такие как ветер. скорость, внутри и вокруг города, и меньше полагаться на непредсказуемую возможность сотен экипажей бомбардировщиков действовать вместе, как единое целое.

Смотрите также

Возможные огненные бури

Части следующих пожаров часто описываются как огненные бури, но это не подтверждено какими-либо надежными источниками:

Рекомендации

  1. ^ а б c Американская национальная ассоциация противопожарной защиты (2005 г.), Scawthorn, Charles; Eidinger, John M .; Шифф, Аншель Дж. (Ред.), Пожар после землетрясения, Выпуск 26 Монографии (Американское общество инженеров-строителей. Технический совет по проектированию спасательных мельниц), Технический совет Американского общества инженеров-строителей по проектированию жизненно важных землетрясений (иллюстрированный редактор), публикации ASCE, стр.68, ISBN  978-0-7844-0739-4
  2. ^ Александра Макки Дрезден 1945: Дьявольская пороховая бочка
  3. ^ «ПРОБЛЕМЫ ПОЖАРА В ЯДЕРНОЙ ВОЙНЕ (1961)» (PDF). Dtic.mil. Архивировано из оригинал (PDF) 18 февраля 2013 г.. Получено 11 мая 2016. Огненный шторм характеризуется сильным или ураганным ветром, дующим навстречу огню повсюду по периметру пожара, и возникает в результате восходящего столба горячих газов над интенсивным массовым огнем, втягивающим холодный воздух с периферии. Эти ветры выдувают косточки огня в зону горения и имеют тенденцию охладить несгоревшее топливо снаружи, так что воспламенение излучаемым теплом затруднено, что ограничивает распространение огня.
  4. ^ а б «Проблемы огня в ядерной войне 1961 года» (PDF). Dtic.mil. стр. 8 и 9. Архивировано с оригинал (PDF) 18 февраля 2013 г.. Получено 11 мая 2016.
  5. ^ Уивер и Бико.
  6. ^ а б Гесс и Лутц 2003, п. 234
  7. ^ Хемфилл, Стефани (27 ноября 2002 г.). "Пештиго: новый взгляд на огненный смерч". Общественное радио Миннесоты. Получено 22 июля 2015. Город оказался в центре огненного смерча. Огонь шел сразу со всех сторон, ветер дул со скоростью 100 миль в час.
  8. ^ Джеймс Киллус (16 августа 2007 г.). «Непреднамеренная ирония: огненные бури». Unintentional-irony.blogspot.no. Получено 11 мая 2016.
  9. ^ Крис Кавана. «Повреждение тепловым излучением». Holbert.faculty.asu.edu. Получено 11 мая 2016.
  10. ^ Гласстон, Самуэль; Долан, Филип Дж., Ред. (1977), «Глава VII: Тепловое излучение и его эффекты» (PDF), Последствия ядерного оружия (Третье изд.), Министерство обороны США и Управление энергетических исследований и разработок, стр. 229, 200, § «Массовые пожары», стр. 7.58
  11. ^ «Прямые эффекты ядерных взрывов» (PDF). Dge.stanford.edu. Получено 11 мая 2016.
  12. ^ «НАСА - Системы огнедышащего шторма». Nasa.gov. 19 октября 2010. Архивировано с оригинал 24 августа 2014 г.. Получено 11 мая 2016.
  13. ^ Гласстон, Самуэль; Долан, Филип Дж., Ред. (1977), «Глава VII: Тепловое излучение и его эффекты» (PDF), Последствия ядерного оружия (Третье изд.), Министерство обороны США и Управление энергетических исследований и разработок, стр. 229, 200, § «Массовые пожары» ¶ 7.59.
  14. ^ Картман и Браун 1971, п. 48.
  15. ^ "Атмосферные процессы: Глава = 4" (PDF). Globalecology.stanford.edu. Получено 11 мая 2016.
  16. ^ Фромм, М .; Акции, B .; Servranckx, R .; и другие. (2006). "Дым в стратосфере: чему нас научили лесные пожары о ядерной зиме". Eos, Transactions, Американский геофизический союз. 87 (52 Fall Meet. Suppl): Аннотация U14A – 04. Bibcode:2006AGUFM.U14A..04F. Архивировано из оригинал 6 октября 2014 г.
  17. ^ «НАСА - Системы огнедышащего шторма». Архивировано 24 августа 2014 года.. Получено 11 мая 2016.CS1 maint: неподходящий URL (связь)
  18. ^ Фромм, М .; Таппер, А .; Розенфельд, Д .; Servranckx, R .; МакРэй, Р. (2006). «Сильный пиро-конвективный шторм опустошает столицу Австралии и загрязняет стратосферу». Письма о геофизических исследованиях. 33 (5): L05815. Bibcode:2006GeoRL..33.5815F. Дои:10.1029 / 2005GL025161.
  19. ^ Рибик, Холли (31 августа 2010 г.). "Русский огненный шторм: поиск огненного облака из космоса: тематические статьи". Earthobservatory.nasa.gov. Получено 11 мая 2016.
  20. ^ а б c Фромм, Майкл; Линдси, Дэниел Т .; Сервранкс, Рене; Юэ, Гленн; Трикл, Томас; Сика, Роберт; Дусе, Поль; Годин-Бикманн, Софи (2010). "Нерассказанная история о Pyrocumulonimbus". Бюллетень Американского метеорологического общества. 91 (9): 1193–1210. Bibcode:2010BAMS ... 91.1193F. Дои:10.1175 / 2010bams3004.1.
  21. ^ а б c d Дауди, Эндрю Дж .; Фромм, Майкл Д .; Маккарти, Николас (27 июля 2017 г.). «Пирокумуло-дождевые молнии и возгорание огня в Черную субботу на юго-востоке Австралии». Журнал геофизических исследований: атмосферы. 122 (14): 2017JD026577. Bibcode:2017JGRD..122.7342D. Дои:10.1002 / 2017jd026577. ISSN  2169-8996.
  22. ^ Верт, Поль; и другие. (Март 2016 г.). «Особые эффекты взаимодействия огня» (PDF). Синтез знаний об экстремальном поведении при пожаре. 2: 88–97.
  23. ^ "'Как паяльная лампа »: мощные ветры разжигали смерчи пламени в Tubbs Fire». www.sfgate.com. 19 октября 2017.
  24. ^ «Как странный огненный вихрь породил метеорологическую загадку». www.nationalgeographic.com. 19 декабря 2018.
  25. ^ "Новые ужасающие подробности об огненном торнадо, убившем калифорнийского пожарного". www.time.com. 17 августа 2018.
  26. ^ "ОТЧЕТ ПО КАЛИФОРНИИ: отчет подробно описывает травмы 5 пожарных в костре лагеря, свирепость Блейза сравнивается с атакой Второй мировой войны". KQED News. 14 декабря 2018 г.. Получено 17 декабря 2018.
  27. ^ а б c d е Харрис 2005, п. 83
  28. ^ а б "Страница 24 Руководства по планированию реагирования на ядерный взрыв. Написана в сотрудничестве с FEMA и NASA и называется несколькими агентствами" (PDF). Hps.org. Архивировано из оригинал (PDF) 4 марта 2016 г.. Получено 11 мая 2016.
  29. ^ Франкленд и Вебстер 1961 С. 260–261.
  30. ^ а б c d «Исследовательский анализ огненных бурь». Dtic.mil. Получено 11 мая 2016.
  31. ^ а б Холодная война Кто победил? с 82 по 88 Глава 18 https://www.scribd.com/doc/49221078/18-Fire-in-WW-II
  32. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 3 марта 2009 г.. Получено 23 апреля 2009.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  33. ^ Neutzner 2010, п. 70.
  34. ^ а б Де Брюль (2006), стр.209.
  35. ^ а б Американская национальная ассоциация противопожарной защиты 2005, п. 24.
  36. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 5 декабря 2008 г.. Получено 7 декабря 2010.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  37. ^ Родден, Роберт М .; Джон, Флойд I .; Лаурино, Ричард (май 1965 г.). Исследовательский анализ Firestorms., Стэнфордский исследовательский институт, стр. 39, 40, 53–54. Управление гражданской защиты, Департамент армии, Вашингтон, округ Колумбия
  38. ^ Веррелл, Кеннет П. (1996). Одеяла огня. Вашингтон и Лондон: Пресса Смитсоновского института. п. 164. ISBN  978-1-56098-665-2.
  39. ^ Майкл Д. Гордин (2007). Пять дней в августе: как Вторая мировая война превратилась в ядерную войну. Издательство Принстонского университета. п. 21. ISBN  978-0-691-12818-4.
  40. ^ Технический сержант Стивен Уилсон (25 февраля 2010 г.). «Этот месяц в истории: бомбардировки Дрездена». База ВВС Эллсуорт. ВВС США. Архивировано из оригинал 29 сентября 2011 г.. Получено 8 августа 2011.
  41. ^ а б Военно-воздушные силы армии США во Второй мировой войне: боевая хронология. Март 1945 г.. В архиве 2 июня 2013 г. Wayback Machine Офис исторических исследований ВВС. Проверено 3 марта 2009 года.
  42. ^ Фримен Дайсон. (1 ноября 2006 г.), «Часть I: отсутствие интеллекта», Обзор технологий, Массачусетский технологический институт
  43. ^ Марк Селден. Забытый Холокост: стратегия бомбардировок США, разрушение японских городов и американский путь войны от войны на Тихом океане до Ирака. Japan Focus, 2 мая 2007 г. В архиве 24 июля 2008 г. Wayback Machine (по-английски)
  44. ^ Гласстоун и Долан 1977, стр. 299, 200, 7.58.
  45. ^ Макрейни и МакГахан 1980, п. 24.
  46. ^ а б c «Исследовательский анализ огненных бурь». Dtic.mil. Получено 11 мая 2016.
  47. ^ Хафемейстер 1991, п. 24 (¶ со второго по последний).
  48. ^ Гласстоун и Долан 1977, стр. 299, 300, 7.58.
  49. ^ Энджелл (1953)
  50. ^ Oughterson, A.W .; Leroy, G. V .; Liebow, A. A .; Hammond, E.C .; Barnett, H.L .; Rosenbaum, J.D .; Шнайдер, Б. А. (19 апреля 1951 г.). «Медицинские эффекты атомных бомб, доклад Совместной комиссии по расследованию последствий атомной бомбы в Японии, том 1». Osti.gov. Дои:10.2172/4421057.
  51. ^ "На странице 31 Исследовательского анализа огненных бурь. Сообщалось, что вес топлива на акр в нескольких городах Калифорнии составляет от 70 до 100 тонн на акр. Это составляет от 3,5 до 5 фунтов на квадратный фут площади пожара (~ 20 кг). за квадратный метр) ". Dtic.mil. Получено 11 мая 2016.
  52. ^ "Города Канады загрузка топлива из Валидация методологий определения пожарной нагрузки для использования в конструкционной противопожарной защите" (PDF). Nfpa.org. 2011. с. 42. Архивировано с оригинал (PDF) 9 марта 2013 г.. Получено 11 мая 2016. Средняя плотность пожарной нагрузки в зданиях, полученная с помощью наиболее точного метода взвешивания, составила 530 МДж / м². Плотность пожарной нагрузки здания можно напрямую преобразовать в плотность топливной нагрузки здания, как указано в документе с Дерево иметь удельная энергия ~ 18 МДж / кг. Таким образом, 530/18 = 29 кг / м² загрузки строительного топлива. Это, опять же, ниже необходимых 40 кг / м ^ 2, необходимых для пожарной бури, даже до того, как будут учтены открытые пространства между зданиями / до того, как будет применен корректирующий коэффициент застроенности и будет найдена важнейшая топливная загрузка зоны пожара.
  53. ^ «Определение проектных возгораний для проектных и экстремальных явлений, 6-я Международная конференция SFPE по кодам, основанным на характеристиках, и методам проектирования пожарной безопасности» (PDF). Fire.nist.gov. 14 июня 2006 г. с. 3. Получено 11 мая 2016. Фрактиль зданий в Швейцарии в размере 0,90 (то есть 90% обследованных зданий подпадают под заявленную пожарную нагрузку) имел «загрузку топлива ниже критической плотности 8 фунтов / кв.фут или 40 кг / м²». Фрактиль 0,90 находится путем умножения среднего найденного значения на 1,65. Имейте в виду, что ни одна из этих цифр не учитывает даже фактор застроенности, поэтому зона пожара не указана загрузка топлива, то есть площадь, включая открытые пространства между зданиями. Если иное не указано в публикациях, представленные данные представляют собой загрузку топлива для отдельных зданий, а не основные зона пожара топливные загрузки. В качестве примера, город со зданиями со средней загрузкой топлива 40 кг / м ^ 2, но с коэффициентом застройки 70%, с остальной частью города, покрытой тротуарами и т. Д., Будет иметь топливо для зоны пожара. загрузка 0,7 * 40 кг / м ^ 2 или 28 кг / м ^ 2 загрузки топлива в зоне пожара. Поскольку в публикациях плотности топливной нагрузки обычно не указывается коэффициент застройки мегаполиса, в котором проводилось обследование зданий, можно с уверенностью предположить, что зона пожара загрузка топлива была бы в несколько раз меньше, если бы учитывалась застроенность
  54. ^ "'Холодная война: кто победил? Эта электронная книга цитирует взрыв зажигательной бомбы, описанный в книге Горацио Бонда. Пожар в воздушной войне Национальная ассоциация противопожарной защиты, 1946 г., стр. 125 - Почему Берлин не пострадал от массового пожара? Таблица на стр.88 из Холодная война: кто победил? был взят из той же книги 1946 года Горацио Бонда. Пожар в воздушной войне стр. 87 и 598 ". Scribd.com. КАК В  B000I30O32. Получено 11 мая 2016.
  55. ^ а б c Гласстон, Самуэль; Долан, Филип Дж., Ред. (1977), «Глава VII: Тепловое излучение и его эффекты» (PDF), Последствия ядерного оружия (Третье изд.), Министерство обороны США и Управление энергетических исследований и разработок, стр. 300, § «Массовые пожары», стр. 7,61
  56. ^ а б Д'Олье, Франклин, изд. (1946). Обзор стратегических бомбардировок США, Сводный отчет (Тихоокеанская война). Вашингтон: Типография правительства США. Получено 6 ноября 2013.
  57. ^ "Обзор стратегических бомбардировок Соединенных Штатов, сводный отчет". Marshall.csu.edu.au. Получено 11 мая 2016. «+» 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, потребовалось бы, чтобы приблизительно оценить ущерб и потери в Нагасаки. Эта оценка предполагала бомбардировку в условиях, аналогичных тем, которые существовали при сбрасывании атомных бомб, и точность бомбардировки равна средней, достигнутой Двадцатыми ВВС за последние 3 месяца войны.
  58. ^
  59. ^
    • Angell (1953) Количество бомбардировщиков и тоннаж бомб взяты из документа USAF, написанного в 1953 году и засекреченного до 1978 года. Также см. Taylor (2005), передний откидной борт, в котором приведены цифры 1100 тяжелых бомбардировщиков и 4500 тонн.
  60. ^ а б Лоуренс М. Вэнс (14 августа 2009 г.). "Бомбардировки хуже, чем Нагасаки и Хиросима". Фонд "Будущее свободы". Архивировано из оригинал 13 ноября 2012 г.. Получено 8 августа 2011.
  61. ^ а б Джозеф Коулман (10 марта 2005 г.). "1945 Токио поджог оставил наследие террора, боли". CommonDreams.org. Ассошиэйтед Пресс. Получено 8 августа 2011.
  62. ^ "Краткие новости". Полет: 33. 10 января 1946 г.
  63. ^ «9 марта 1945 года: выжигание сердца врага». Проводной цифровой. 9 марта 2011 г.. Получено 8 августа 2011.
  64. ^ Колко, Габриэль (1990) [1968]. Политика войны: мир и внешняя политика США, 1943–1945 гг.. стр.539–40.
  65. ^ Де Брюль (2006), стр. 210–11.
  66. ^ Тейлор, Блумсбери 2005, стр. 287 296 365.
  67. ^ Longmate (1983), стр. 162–4.

дальнейшее чтение