En 2000, los científicos atmosféricos del Laboratorio de Investigación Naval de los EE. UU. (NRL) informaron por primera vez que las columnas de humo de los incendios forestales intensos podían generar tormentas eléctricas imponentes que canalizaban el humo a una altura igual o superior a la altitud de crucero de los jets. Estos eventos de pirocumulonimbus, o piroCb, cautivaron a los científicos en ese momento. Antes de ese descubrimiento, se pensaba que solo las erupciones volcánicas explosivas y las tormentas eléctricas extremas eran capaces de elevar el material tan alto.
Aunque el funcionamiento de estas nubes de tormenta impregnadas de humo se ha enfocado más claramente, su comportamiento cada vez más extremo en los últimos años ha sorprendido y preocupado a algunos científicos que las rastrean. Los últimos encuentros con estas nubes de humo que escupen fuego se produjeron en América del Norte en Junio y Julio de 2021 durante una temporada de incendios inusualmente cálida que llegó temprano a los bosques canadienses y estadounidenses.
Utilizando datos satelitales
Michael Fromm y David Peterson del NRL y un equipo de colegas de la NASA y varias otras instituciones han utilizado el Advanced Baseline Imager (ABI) en los satélites meteorológicos NOAA-NASA GOES, así como sensores en otros satélites, para identificar 61 piroCbs en Norte América este año a partir del 29 de Julio de 2021, aproximadamente a la mitad de la temporada de incendios.
Sus observaciones incluyeron un notable brote de 10 piroCbs a lo largo de la frontera de Saskatchewan-Manitoba el 16 de Julio. Fueron más tormentas de humo de incendios forestales de las que los científicos han observado en América del Norte en un solo día desde que comenzaron a rastrearlas con satélites en 2013. En la imagen ABI que se muestra arriba, todas las nubes marcadas terminaron generando PiroCbs, aunque algunas todavía estaban en la etapa pirocumulus (piroCu) cuando se tomó la imagen. La imagen a continuación muestra un ejemplo de un pequeño piroCb que se eleva sobre el incendio de McKay Creek el 30 de Junio de 2021.
Un PiroCb monstruoso generó una cantidad de rayos inusual que propagó los incendios
El brote de Julio se produjo dos semanas después de otro evento inusual, lo que Fromm llamó un «monstruoso piroCb» que explotó el 30 de Junio sobre el incendio del lago Sparks en el oeste de Canadá. Una célula de tormenta creció sobre un incendio forestal en Columbia Británica y se extendió por más de 160.000 kilómetros cuadrados (62.000 millas cuadradas), un área un poco más grande que el estado de Georgia.
A medida que se extendía, envió una chimenea de humo de hasta 16 kilómetros (10 millas), según los datos recopilados por el Espectrorradiómetro de Imágenes de Ángulos Múltiples (MISR) en el satélite Terra de la NASA. Mientras tanto, un satélite GOES observó la tormenta desencadenando extraordinarios relámpagos. Después de ver imágenes satelitales de la tormenta que explotó, el humo se extendió ampliamente a medida que las corrientes ascendentes golpeaban la estratosfera. Un meteorólogo describió el comportamiento de la nube como «absolutamente alucinante».
Los científicos dicen que fue la nube piroCb más grande que jamás hayan observado en América del Norte. La Red de Detección de Rayos de América del Norte registró casi 113.000 rayos nube a tierra que golpearon el suelo durante el evento, una gran cantidad para una tormenta en Canadá. Un meteorólogo calculó que este evento de pyroCb produjo alrededor del 5 por ciento del total anual de rayos de Canadá de una sola vez. Debido a que las partículas de humo en pyroCbs limitan el tamaño de las gotas de agua, las tormentas eléctricas producen una lluvia mínima. Entonces, la explosión de un rayo pudo haber provocado nuevos incendios, acelerado su propagación y reactivado el motor meteorológico que lo creó en primer lugar.
Una ola de calor extremo producto del calentamiento global provocó los incendios
Todo esto se desarrolló durante una ola de calor inusualmente severa y desafiante que llevó las temperaturas en la Columbia Británica a niveles récord. Esas temperaturas extremas habrían sido «virtualmente imposibles» sin el calentamiento global, según científicos de la iniciativa World Weather Attribution .
«Estamos viendo que los piroCbs ocurren casi todas las noches ahora, y solo estamos a la mitad de la temporada de incendios», dijo Peterson. «Esto podría empeorar mucho antes de mejorar».
Con los incendios extremos y los piroCbs cada vez más comunes, Fromm y Peterson se preguntan qué significa todo esto. “Estamos ejecutando proyectos para que sea más fácil pronosticar dónde aparecerán piroCbs. La esperanza es que podamos mejorar los sistemas que mantienen a los bomberos, pilotos y personas lo más seguros posible”, dijo Peterson. «Pero también estamos observando cuánto humo llega a la estratosfera y desarrollando métodos para cuantificar lo que significa para el equilibrio radiativo y el clima de la Tierra».
Inyección de humo en la estratósfera por los piroCsb y enfriamiento regional y global
Según eventos pasados, incluido un «súper brote» en Diciembre de 2019 y Enero de 2020, cuando los piroCbs eran aún más numerosos, los científicos saben que el humo que estos eventos inyectan en la estratosfera puede extenderse y comportarse como una sombra masiva, lo que lleva a un enfriamiento regional temporal. La imagen de arriba del espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) muestra varios piroCbs que se elevan de las columnas de humo que fueron parte de ese brote.
Con suficiente humo en la estratosfera, el efecto de enfriamiento podría ser considerable, tal vez incluso lo suficiente como para hacer que las temperaturas globales disminuyan, al igual que lo hizo la erupción de ceniza del Monte Pinatubo en la década de 1990 debido a las partículas volcánicas que permanecieron en la atmósfera. Los incendios australianos arrojaron aproximadamente una décima parte de la masa de aerosoles de enfriamiento a la estratosfera que Pinatubo. «Si los piroCbs se vuelven más frecuentes, los impactos climáticos realmente podrían comenzar a acumularse», dijo Fromm. «Es algo que estaremos observando de cerca».
Imágenes del Observatorio de la Tierra de la NASA por Joshua Stevens y Lauren Dauphin, usando datos MODIS y GOES de NASA EOSDIS LANCE y GIBS / Worldview, datos Landsat del Servicio Geológico de los Estados Unidos y datos GEOS-5 de la Oficina de Modelado y Asimilación Global de la NASA GSFC. Historia de Adam Voiland.
Fuente: NASA Earth Observatory.
Artículo original: «A Summer of Fire-Breathing Smoke Storms.» Adam Voiland, Joshua Stevens and Lauren Dauphin. July 30, 2021.
Referencias y recursos
- Colorado State University (2021, June 30) A pair of pyrocumulonimbus plumes in British Columbia. Accessed July 29, 2021.
- Fromm, M. et al. (2010) The Untold Story of Pyrocumulonimbus. Bulletin of the American Meteorological Society, 91 (9).
- Fromm, M. et al. (2000) Observations of boreal forest fire smoke in the stratosphere by POAM III, SAGE II, and lidar in 1998. Geophysical Research Letters, 91 (9).
- NASA (2010, October 19) Fire-breathing Storm Systems. Accessed July 29, 2021.
- NASA Earth Observatory (2019, August 13) Flying through a Fire Cloud.
- NASA Earth Observatory (2014, August 6) Evolution of Pyrocumulus over California.
- NASA Earth Observatory (2010, August 31) Russian Firestorm: Finding a Fire Cloud from Space.
- Peterson, D. et al. (2018) Wildfire-driven thunderstorms cause a volcano-like stratospheric injection of smoke. Climate and Atmospheric Science, 1 (30).
- Peterson, D. et al. (2021) Australia’s Black Summer pyrocumulonimbus super outbreak reveals potential for increasingly extreme stratospheric smoke events. Climate and Atmospheric Science, 4 (38).
- U.S. Naval Research Laboratory (2021, July 23) US Naval Research Laboratory PyroCB Press Conference, July 16, 2021. Accessed July 29, 2021.
- U.S. Naval Research Laboratory (2021, July 22) US Naval Research Laboratory PyroCB Press Conference, July 21, 2021. Accessed July 29, 2021.
- U.S. Naval Research Laboratory (2021) NRL PyroCb. Accessed July 29, 2021.
- Wired (2021, July 27) Oh Good, Now There’s an Outbreak of Wildfire Thunderclouds. Accessed July 29, 2021.
- World Weather Attribution (2021, July 7) Western North American extreme heat virtually impossible without human-caused climate change. Accessed July 29, 2021.
Otros Recursos
Tornados de fuego y brasas a la deriva: los secretos de los incendios forestales extremos
Crédito: Eric Neitzel / Wikimedia Commons.
Los incendios en el sur de California han matado varias personas y destruido propiedades y bosques. Incendios como estos han llevado a los científicos a trabajar más duro para comprender por qué los incendios forestales son cada vez más extremos. A continuación un análisis detallado de qué ocurre y cómo se propaga el fuego rápidamente, junto al papel de los piroCbs en ello.
- Firenadoes and drifting embers: The secrets of extreme wildfires. Alexandra Witze. Knowable Magazine. March 14, 2019.
Incendios en la costa oeste de EE.UU: en Septiembre 2020.
Crédito imagen: CALIPSO de NASA / CNES / Joshua Stevens.
Los científicos del clima e incendios anticiparon hace tiempo que los incendios en el oeste de EE. UU. crecerían, serían más intensos y más peligrosos. Hasta los más experimentados entre ellos, han quedado sin palabras al describir los incendios que ardieron en los estados de la costa oeste en Septiembre 2020.
- Historic Fires Devastate the U.S. Pacific Coast. Adam Voiland. NASA’s Earth Observatory. Sep 12, 2020.
Toda la información actualizada sobre los incendios en California se encuentra en la siguiente página oficial:
Cal-Fire. State of California.
Nube pirocumulonimbo provocada por los incendios en 2020, en el Oeste de EE.UU.
Crédito: NASA.
En 2020, la proporción de los incendios y la cantidad de humo que han generado han oscurecido el cielo en gran parte del Estado de California. Han provocado también inusuales fenómenos meteorológicos: desde tornados de fuego hasta nubes de tormenta creadas por el humo.
Una de ellas se registró la semana pasada y, según indicó la NASA, podría ser la mayor en la historia de Estados Unidos. Lo expone el artículo siguiente.
- Incendios en California: qué es un pirocumulonimbo, la peligrosa nube «artificial» de tormenta creada por fuegos como los de EE.UU. BBC News, Mundo. Sep 10, 2020.
Desastres por eventos climáticos en los Estados Unidos en 2020
Crédito imagen: NOAA.
Agosto de 2020 ha sido un mes devastador en grandes franjas de los Estados Unidos. Cuando el poderoso huracán Laura se abalanzó sobre la costa del Golfo de Estados Unidos el 27 de Agosto, los incendios continuaron ardiendo en California. Mientras tanto, los agricultores todavía están evaluando daños generalizados a los cultivos en el Medio Oeste luego de un “derecho” el 10 de Agosto. Éste es una tormenta de viento repentina con fuerza de huracán. El siguiente artículo lo presenta y contiene además una selección de recursos.
- ¿Qué hay detrás del clima extremo de Agosto de 2020? Cambio climático y mala suerte. Carlos Costa. Planeta Azul / LIADA. Septiembre 10, 2020.
Un encuentro de humo y tormentas
Créditos: Imágenes del Observatorio de la Tierra de la NASA por Joshua Stevens. Se usaron datos GEOS-5 de la Oficina de Asimilación y Modelado Global de la NASA GSFC. Junto a datos del VIIRS de NASA EOSDIS / LANCE y GIBS / Worldview y Suomi National Polar-orbiting Partnership.
Los satélites rastrearon el humo de los incendios forestales a medida que se extendían por el territorio continental de Estados Unidos. Siguieron también los vientos alrededor de dos huracanes.
- Un encuentro de humo y tormentas. Carlos Costa. Planeta Azul / LIADA. Septiembre 19, 2020.