Una tormenta de fuego es una conflagración que alcanza tal intensidad que crea y sostiene su propio sistema de viento. Es más comúnmente un fenómeno natural, creado durante algunos de los incendios forestales e incendios forestales más grandes . Aunque el término se ha utilizado para describir ciertos incendios grandes, [1] la característica determinante del fenómeno es un incendio con sus propios vientos con fuerza de tormenta desde todos los puntos de la brújula . [2] [3] Los incendios forestales del Sábado Negro y el Gran Incendio Peshtigo son posibles ejemplos de incendios forestales con una parte de combustión debido a una tormenta de fuego, como es el Gran Incendio Hinckley.. También se han producido tormentas de fuego en ciudades, generalmente debido a explosivos dirigidos , como en los bombardeos aéreos de Hamburgo , Dresde y Tokio , y los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki .
Mecanismo
Se crea una tormenta de fuego como resultado del efecto de chimenea a medida que el calor del fuego original atrae más y más aire circundante. Este tiro se puede aumentar rápidamente si existe una corriente en chorro de bajo nivel sobre o cerca del fuego. A medida que la corriente ascendente se funde, se desarrollan fuertes ráfagas de viento dirigidas hacia el interior alrededor del fuego, que le proporcionan aire adicional. Esto parecería evitar que la tormenta de fuego se propague con el viento, pero la tremenda turbulencia creada también puede hacer que los fuertes vientos de entrada en la superficie cambien de dirección de manera errática. Las tormentas de fuego resultantes del bombardeo de áreas urbanas en la Segunda Guerra Mundial se limitaron generalmente a las áreas inicialmente sembradas con artefactos incendiarios, y la tormenta de fuego no se extendió de manera apreciable hacia afuera. [4] Una tormenta de fuego también puede convertirse en un mesociclón e inducir verdaderos tornados / remolinos de fuego . Esto ocurrió con el incendio de Durango en 2002, [5] y probablemente con el incendio de Peshtigo, mucho mayor . [6] [7] La mayor corriente de una tormenta de fuego atrae mayores cantidades de oxígeno , lo que aumenta significativamente la combustión y, por lo tanto, también aumenta sustancialmente la producción de calor. El intenso calor de una tormenta de fuego se manifiesta principalmente como calor irradiado ( radiación infrarroja ), que puede encender material inflamable a una distancia por delante del fuego mismo. [8] [9] [ verificación fallida ] Esto también sirve para expandir el área y la intensidad de la tormenta de fuego. [ Verificación fallida ] Las corrientes de aire violentas y erráticas succionan los muebles hacia el fuego y, como se observa con todas las conflagraciones intensas, el calor irradiado por el fuego puede derretir el asfalto , algunos metales y el vidrio, y convertir el asfalto de la calle en un líquido caliente inflamable. Las temperaturas muy altas encienden cualquier cosa que pueda quemarse, hasta que la tormenta de fuego se queda sin combustible.
Una tormenta de fuego no enciende material apreciablemente a una distancia por delante de sí misma; Más exactamente, el calor deseca esos materiales y los hace más vulnerables a la ignición por brasas o tizones, lo que aumenta la tasa de detección de incendios. Durante la formación de una tormenta de fuego, muchos incendios se fusionan para formar una sola columna convectiva de gases calientes que se elevan desde el área de combustión y los fuertes vientos radiales (dirigidos hacia adentro) inducidos por el fuego se asocian con la columna convectiva. Por lo tanto, el frente de fuego es esencialmente estacionario y el viento impetuoso evita la propagación del fuego hacia el exterior. [10]
Caracterización de una tormenta de fuego
Una tormenta de fuego se caracteriza por vientos fuertes a huracanados que soplan hacia el fuego, en todas partes alrededor del perímetro del fuego, un efecto que es causado por la flotabilidad de la columna ascendente de gases calientes sobre el intenso fuego masivo, atrayendo aire frío de la periferia. . Estos vientos del perímetro soplan las marcas de fuego hacia el área en llamas y tienden a enfriar el combustible no encendido fuera del área del fuego, de modo que la ignición del material fuera de la periferia por el calor irradiado y las brasas del fuego es más difícil, lo que limita la propagación del fuego. [4] En Hiroshima, se dice que esta irrupción para alimentar el fuego impidió que el perímetro de la tormenta de fuego se expandiera y, por lo tanto, la tormenta de fuego se limitó al área de la ciudad dañada por la explosión. [11]
Las grandes conflagraciones de incendios forestales son distintas de las tormentas de fuego si tienen frentes de fuego en movimiento que son impulsados por el viento ambiental y no desarrollan su propio sistema de viento como verdaderas tormentas de fuego. (Esto no significa que una tormenta de fuego deba estar estacionaria; como con cualquier otra tormenta convectiva, la circulación puede seguir los gradientes de presión y los vientos circundantes, si estos la llevan a fuentes de combustible nuevas). Además, las conflagraciones sin tormenta de fuego pueden desarrollarse a partir de una sola tormenta. ignición, mientras que las tormentas de fuego solo se han observado donde un gran número de incendios se están quemando simultáneamente en un área relativamente grande, [13] con la importante advertencia de que la densidad de incendios que se queman simultáneamente debe estar por encima de un umbral crítico para que se forme una tormenta de fuego (un Un ejemplo notable de un gran número de incendios que ardían simultáneamente en un área grande sin que se desarrollara una tormenta de fuego fueron los incendios petroleros de Kuwait de 1991, donde la distancia entre los incendios individuales era demasiado grande).
Las altas temperaturas dentro de la zona de tormenta de fuego encienden casi todo lo que posiblemente pueda arder, hasta que se alcanza un punto de inflexión, es decir, cuando se queda sin combustible, lo que ocurre después de que la tormenta de fuego ha consumido tanto combustible disponible dentro de la zona de tormenta de fuego que el la densidad de combustible necesaria para mantener activo el sistema de viento de la tormenta de fuego cae por debajo del nivel de umbral, momento en el que la tormenta de fuego se rompe en conflagraciones aisladas .
En Australia, la prevalencia de árboles de eucalipto que tienen aceite en sus hojas da como resultado incendios forestales que se caracterizan por su frente de llamas extremadamente alto e intenso. Por lo tanto, los incendios forestales parecen más una tormenta de fuego que un simple incendio forestal. A veces, la emisión de gases combustibles de los pantanos (por ejemplo, metano ) tiene un efecto similar. Por ejemplo, las explosiones de metano hicieron cumplir el Peshtigo Fire . [6] [14]
Efectos meteorológicos y climáticos
Las tormentas de fuego producirán nubes de humo calientes y flotantes de principalmente vapor de agua que formarán nubes de condensación al entrar en la atmósfera superior más fría, generando lo que se conoce como nubes de pirocúmulos ("nubes de fuego") o, si son lo suficientemente grandes, pirocumulonimbos ("tormenta de fuego") nubes. Por ejemplo, la lluvia negra que comenzó a caer aproximadamente 20 minutos después del bombardeo atómico de Hiroshima produjo un total de 5 a 10 cm de lluvia negra llena de hollín en un período de 1 a 3 horas. [15] Además, si las condiciones son las adecuadas, un gran pirocúmulo puede convertirse en un pirocumulonimbo y producir rayos , lo que podría provocar más incendios. Además de los incendios de ciudades y bosques, las erupciones volcánicas también pueden producir nubes de pirocúmulos debido a las cantidades comparables de material flotante caliente formado.
En una extensión más continental y global, lejos de la vecindad directa del fuego, se ha encontrado que las tormentas de incendios forestales que producen eventos de nubes de pirocumulonimbos generan "sorprendentemente con frecuencia " efectos menores de " invierno nuclear ". [16] [12] [17] [18] Estos son análogos a los inviernos volcánicos menores , con cada adición masiva de gases volcánicos que aumentan la profundidad del enfriamiento "invernal", de casi imperceptible a " año sin verano " niveles.
Pyro-cumulonimbus y efectos atmosféricos (en incendios forestales)
Un aspecto muy importante pero mal entendido del comportamiento de incendios forestales son pyrocumulonimbus dinámica (pyroCb) Tormenta de fuego y su impacto atmosférica. Estos están bien ilustrados en el estudio de caso de Black Saturday a continuación. El "pyroCb" es una tormenta eléctrica iniciada o aumentada por fuego que, en su manifestación más extrema, inyecta enormes cantidades de humo y otras emisiones que queman biomasa en la estratosfera inferior. La dispersión hemisférica observada de humo y otras emisiones que queman biomasa ha conocido importantes consecuencias climáticas. La atribución directa de los aerosoles estratosféricos a pyroCbs solo ocurrió en la última década. Anteriormente, se consideraba poco probable una inyección tan extrema de tormentas eléctricas porque se considera que la tropopausa extratropical es una fuerte barrera a la convección. Se han desarrollado dos temas recurrentes a medida que se desarrolla la investigación de pyroCb. Primero, las desconcertantes observaciones de la capa de aerosol estratosférico y otras capas reportadas como aerosol volcánico ahora se pueden explicar en términos de piroconvección. En segundo lugar, los eventos de pyroCb ocurren con una frecuencia sorprendente y es probable que sean un aspecto relevante de varios incendios forestales históricos. [19]
A nivel intraestacional se establece que los pyroCbs ocurren con una frecuencia sorprendente. En 2002, al menos 17 pyroCbs entraron en erupción solo en América del Norte. Aún está por determinarse la frecuencia con la que ocurrió este proceso en los bosques boreales de Asia en 2002. Sin embargo, ahora se establece que esta forma más extrema de piroconvección, junto con la convección de pirocúmulos más frecuente, se generalizó y persistió durante al menos 2 meses. La altura de inyección característica de las emisiones de piroCb es la troposfera superior , y un subconjunto de estas tormentas contamina la estratosfera inferior . Por lo tanto, ahora se está enfocando una nueva apreciación del papel del comportamiento extremo de los incendios forestales y sus ramificaciones atmosféricas. [19]
Tormenta de fuego del sábado negro (estudio de caso de Wildfire)
Fondo
Los incendios forestales del Sábado Negro son algunos de los incendios más destructivos y mortales de Australia que entran en la categoría de "tormenta de fuego" debido al comportamiento extremo del fuego y la relación con las respuestas atmosféricas que ocurrieron durante los incendios. Este importante evento de incendio forestal condujo a una serie de distintos grupos de columnas de Pyrocumulonimbus electrificadas que se extienden aproximadamente a 15 km de altura. Se demostró que estas columnas eran susceptibles de provocar nuevos incendios puntuales antes del frente principal de incendios. Los fuegos recién encendidos por este rayo pirogénico resaltan aún más los circuitos de retroalimentación de influencia entre la atmósfera y el comportamiento del fuego en el Sábado Negro asociados con estos procesos piroconvectivos. [20]
Papel que pyroCbs tiene en llamas en el estudio de caso
Los exámenes presentados aquí para el Sábado Negro demuestran que los incendios provocados por un rayo generado dentro de la columna de fuego pueden ocurrir a distancias mucho mayores por delante del frente de fuego principal , de hasta 100 km. En comparación con los incendios provocados por la quema de escombros transportados por la columna de fuego, estos solo avanzan por delante del frente del fuego hasta unos 33 km, señalando que esto también tiene implicaciones en relación con la comprensión de la tasa máxima de propagación de un incendio forestal. Este hallazgo es importante para comprender y modelar futuras tormentas de fuego y las áreas a gran escala que pueden verse afectadas por este fenómeno. [20] A medida que los focos individuales crecen juntos, comenzarán a interactuar. Esta interacción aumentará las velocidades de combustión, las velocidades de liberación de calor y la altura de la llama hasta que la distancia entre ellos alcance un nivel crítico. A la distancia de separación crítica, las llamas comenzarán a fusionarse y arder con la velocidad máxima y la altura de la llama. A medida que estos incendios puntuales continúan creciendo juntos, las tasas de quema y liberación de calor finalmente comenzarán a disminuir, pero se mantendrán a un nivel mucho más elevado en comparación con el fuego puntual independiente. No se espera que la altura de la llama cambie significativamente. Cuantos más incendios puntuales, mayor será el aumento de la velocidad de combustión y la altura de la llama. [21]
Importancia para el estudio continuo de estas tormentas de fuego
El Sábado Negro es solo una de las muchas variedades de tormentas de fuego con estos procesos piroconvectivos y todavía se están estudiando y comparando ampliamente. Además de indicar este fuerte acoplamiento en el Sábado Negro entre la atmósfera y la actividad del fuego, las observaciones de los rayos también sugieren diferencias considerables en las características de pyroCb entre el Sábado Negro y el incendio de Canberra. Las diferencias entre los eventos de pyroCb, como para los casos del Sábado Negro y Canberra, indican un potencial considerable para una mejor comprensión de la piroconvección en base a la combinación de diferentes conjuntos de datos presentados en la investigación de los piroCb del Sábado Negro (incluso en relación con rayos, radares, precipitación, y observaciones por satélite). [20]
Es importante comprender mejor la actividad de pyroCb, dado que los procesos de retroalimentación fuego-atmósfera pueden exacerbar las condiciones asociadas con el comportamiento peligroso del fuego. Además, comprender los efectos combinados del calor, la humedad y los aerosoles en la microfísica de las nubes es importante para una variedad de procesos meteorológicos y climáticos, incluso en relación con la mejora de las capacidades de modelado y predicción. Es esencial explorar completamente eventos como estos para caracterizar adecuadamente el comportamiento del fuego, la dinámica de piroCb y la influencia resultante en las condiciones en la troposfera superior y la estratosfera inferior (UTLS). También es importante caracterizar con precisión este proceso de transporte para que los modelos de nubes, química y climática tengan una base firme sobre la cual evaluar el término fuente pirogénica, la ruta desde la capa límite a través de la nube cúmulo y el escape de la columna convectiva. [20]
Desde el descubrimiento del humo en la estratosfera y el pyroCb, solo se ha realizado una pequeña cantidad de estudios de casos individuales y experimentos de modelado. Por lo tanto, todavía queda mucho por aprender sobre pyroCb y su importancia. Con este trabajo, los científicos han intentado reducir las incógnitas al revelar varias ocasiones adicionales en las que los pyroCbs eran una causa importante o única del tipo de contaminación estratosférica que generalmente se atribuye a las inyecciones volcánicas. [19]
Tormentas de fuego de la ciudad
La misma física de combustión subyacente también se puede aplicar a estructuras creadas por el hombre, como ciudades durante la guerra o desastres naturales.
Se cree que las tormentas de fuego fueron parte del mecanismo de los grandes incendios urbanos, como el que acompañó al terremoto de Lisboa de 1755 , el terremoto de San Francisco de 1906 y el terremoto del Gran Kantō de 1923 . Las tormentas de fuego genuinas están ocurriendo con mayor frecuencia en los incendios forestales de California, como el desastre del incendio forestal de 1991 en Oakland, California , y el incendio Tubbs de octubre de 2017 en Santa Rosa, California. [22] Durante el incendio de Carr de julio a agosto de 2018 , un vórtice de fuego mortal equivalente en tamaño y fuerza a un tornado EF-3 se generó durante la tormenta de fuego en Redding, California y causó daños por vientos similares a los de un tornado. [23] [24] Otro incendio forestal que se puede caracterizar como una tormenta de fuego fue el Camp Fire , que en un momento viajó a una velocidad de hasta 76 acres por minuto, destruyendo por completo la ciudad de Paradise, California en 24 horas el 8 de noviembre. , 2018. [25]
Las tormentas de fuego también fueron creadas por los bombardeos incendiarios de la Segunda Guerra Mundial en ciudades como Hamburgo y Dresde . [26] De las dos armas nucleares utilizadas en combate , solo Hiroshima resultó en una tormenta de fuego. [1] Por el contrario, los expertos sugieren que debido a la naturaleza del diseño y la construcción de una ciudad moderna en los Estados Unidos, es poco probable que se produzca una tormenta de fuego después de una detonación nuclear. [27]
Ciudad / evento | Fecha de la tormenta de fuego | Notas |
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Bombardeo de Hamburgo en la Segunda Guerra Mundial (Alemania) [26] | 27 de julio de 1943 | 46.000 muertos. [28] Se informó de un área de tormenta de fuego de aproximadamente 4,5 millas cuadradas (12 km 2 ) en Hamburgo. [29] |
Bombardeo de Kassel en la Segunda Guerra Mundial (Alemania) | 22 de octubre de 1943 | 9.000 muertos. 24.000 viviendas destruidas. Área quemada 23 millas cuadradas (60 km 2 ); no se especifica el porcentaje de esta área que fue destruida por una conflagración convencional y la que fue destruida por una tormenta de fuego. [30] Aunque un área mucho más grande fue destruida por el fuego en Kassel que incluso Tokio y Hamburgo, el incendio de la ciudad provocó una tormenta de fuego más pequeña y menos extensa que la de Hamburgo. [31] |
Bombardeo de Darmstadt en la Segunda Guerra Mundial (Alemania) | 11 de septiembre de 1944 | 8.000 muertos. Área destruida por el fuego 4 millas cuadradas (10 km 2 ). Una vez más, el porcentaje de esto que fue hecho por tormenta de fuego permanece sin especificar. 20.000 viviendas y una planta química destruidas y la producción industrial reducida. [30] |
Bombardeo de Dresde en la Segunda Guerra Mundial (Alemania) [26] | 13-14 de febrero de 1945 | Hasta 25.000 muertos. [32] Se informó de un área de tormenta de fuego de aproximadamente 8 millas cuadradas (21 km 2 ) en Dresde. [29] El ataque se centró en el estadio deportivo Ostragehege, fácilmente identificable . [33] |
Bombardeo de Tokio en la Segunda Guerra Mundial (Japón) | 9-10 de marzo de 1945 | El bombardeo de Tokio provocó muchos incendios que convergieron en una conflagración devastadora que cubrió 16 millas cuadradas (41 km 2 ). Aunque a menudo se describe como un evento de tormenta de fuego, [34] [35] la conflagración no generó una tormenta de fuego, ya que los fuertes vientos predominantes en la superficie con ráfagas de 17 a 28 mph (27 a 45 km / h) en el momento del incendio anularon la intensidad del fuego. capacidad para formar su propio sistema eólico. [36] Estos fuertes vientos aumentaron en aproximadamente un 50% el daño causado por las bombas incendiarias . [37] Hubo 267,171 edificios destruidos, y entre 83,793 [38] y 100,000 muertos, [39] lo que lo convierte en el ataque aéreo más letal de la historia , con una destrucción de vidas y propiedades mayor que la causada por el uso de armas nucleares en Hiroshima. y Nagasaki. [40] [41] Antes del ataque, la ciudad tenía la densidad de población más alta de todas las ciudades industriales del mundo. [42] |
Bombardeo de Ube, Yamaguchi en la Segunda Guerra Mundial (Japón) | 1 de julio de 1945 | Se informó de una tormenta de fuego momentánea de aproximadamente 0,5 millas cuadradas (1,3 km 2 ) en Ube, Japón . [29] Los informes de que el bombardeo de Ube produjo una tormenta de fuego, junto con el modelado por computadora, [ cita requerida ] han establecido una de las cuatro condiciones físicas que un incendio de una ciudad debe cumplir para tener el potencial de desarrollar verdaderos efectos de tormenta de fuego. Dado que el tamaño de la tormenta de fuego de Ube es el más pequeño jamás confirmado. Glasstone y Dolan:
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Bombardeo atómico de Hiroshima en la Segunda Guerra Mundial (Japón) | 6 de agosto de 1945 | Tormenta de fuego que cubre 4.4 millas cuadradas (11 km 2 ). [44] No se puede dar una estimación del número de muertes por incendios, ya que el área del incendio se encontraba en gran parte dentro de la región dañada por la explosión. [45] |
Bombardeo
El bombardeo es una técnica diseñada para dañar un objetivo, generalmente un área urbana, mediante el uso de fuego, causado por dispositivos incendiarios , en lugar del efecto de explosión de bombas grandes. Estas redadas a menudo emplean tanto artefactos incendiarios como explosivos de gran potencia. El alto explosivo destruye los techos, lo que facilita que los dispositivos incendiarios penetren en las estructuras y provoquen incendios. Los altos explosivos también interrumpen la capacidad de los bomberos para apagar los incendios. [26]
Aunque las bombas incendiarias se han utilizado para destruir edificios desde el comienzo de la guerra con pólvora, la Segunda Guerra Mundial vio el primer uso de bombardeos estratégicos desde el aire para destruir la capacidad del enemigo para hacer la guerra. Londres , Coventry y muchas otras ciudades británicas fueron bombardeadas durante el Blitz . La mayoría de las grandes ciudades alemanas fueron bombardeadas extensamente a partir de 1942, y casi todas las grandes ciudades japonesas fueron bombardeadas durante los últimos seis meses de la Segunda Guerra Mundial. Como Sir Arthur Harris , el oficial al mando del Comando de Bombarderos de la RAF desde 1942 hasta el final de la guerra en Europa, señaló en su análisis de posguerra, aunque se hicieron muchos intentos para crear tormentas de fuego deliberadas por el hombre durante la Segunda Guerra Mundial, pocos intentos exitosos:
"Los alemanes perdieron una y otra vez su oportunidad, ... de incendiar nuestras ciudades con un ataque concentrado. Coventry estaba adecuadamente concentrado en el punto del espacio, pero de todos modos había poca concentración en el punto del tiempo, y nada como el fuego Los tornados de Hamburgo o Dresde alguna vez ocurrieron en este país. Pero nos hicieron suficiente daño para enseñarnos el principio de concentración, el principio de iniciar tantos incendios al mismo tiempo que ningún servicio de extinción de incendios, por más eficiente y rápidamente que fueran reforzados. por los cuerpos de bomberos de otras ciudades podría ponerlos bajo control ".
- Arthur Harris, [26]
Según el físico David Hafemeister, las tormentas de fuego ocurrieron después de aproximadamente el 5% de todos los bombardeos incendiarios durante la Segunda Guerra Mundial (pero no explica si este es un porcentaje basado en las incursiones de los Aliados y del Eje , o las incursiones combinadas de los Aliados o las incursiones de EE. UU. ). [46] En 2005, la Asociación Nacional Estadounidense de Protección contra Incendios declaró en un informe que tres grandes tormentas de fuego resultaron de las campañas de bombardeo convencionales de los aliados durante la Segunda Guerra Mundial: Hamburgo, Dresde y Tokio. [34] No incluyen las tormentas de fuego comparativamente menores en Kassel, Darmstadt o incluso Ube en su categoría de tormenta de fuego mayor . A pesar de citar y corroborar posteriormente a Glasstone y Dolan y los datos recopilados de estas tormentas de fuego más pequeñas:
Según la experiencia de la Segunda Guerra Mundial con incendios masivos como resultado de ataques aéreos en Alemania y Japón, algunas autoridades consideran que los requisitos mínimos para que se desarrolle una tormenta de fuego son los siguientes: (1) al menos 8 libras de combustibles por pie cuadrado de fuego área (40 kg por metro cuadrado), (2) al menos la mitad de las estructuras en el área en llamas simultáneamente, (3) un viento de menos de 8 millas por hora en ese momento, y (4) un área mínima de combustión de aproximadamente media milla cuadrada.
- Glasstone y Dolan (1977). [10]
Ciudades del siglo XXI en comparación con las ciudades de la Segunda Guerra Mundial
Ciudad | Población en 1939 | Tonelaje americano | Tonelaje británico | Tonelaje total |
---|---|---|---|---|
Berlina | 4.339.000 | 22,090 | 45,517 | 67,607 |
Hamburgo | 1.129.000 | 17,104 | 22.583 | 39.687 |
Munich | 841.000 | 11,471 | 7.858 | 19,329 |
Colonia | 772.000 | 10,211 | 34,712 | 44,923 |
Leipzig | 707.000 | 5.410 | 6,206 | 11,616 |
Essen | 667.000 | 1,518 | 36.420 | 37,938 |
Dresde | 642.000 | 4.441 | 2.659 | 7.100 |
A diferencia de las ciudades altamente combustibles de la Segunda Guerra Mundial que se incendiaron con armas convencionales y nucleares, los expertos en incendios sugieren que, debido a la naturaleza del diseño y la construcción de las ciudades estadounidenses modernas, es poco probable que ocurra una tormenta de fuego incluso después de una detonación nuclear [27] porque los edificios de gran altura sí no se prestan a la formación de tormentas de fuego debido al efecto deflector de las estructuras, [1] y es poco probable que se produzcan tormentas de fuego en áreas cuyos edificios modernos se han derrumbado totalmente, con las excepciones de Tokio e Hiroshima, debido a la naturaleza de su densidad densa Edificios de madera "endebles" en la Segunda Guerra Mundial. [45] [48]
También hay una diferencia considerable entre la carga de combustible de las ciudades de la Segunda Guerra Mundial que se incendiaron y la de las ciudades modernas, donde la cantidad de combustibles por metro cuadrado en el área del incendio en estas últimas está por debajo del requisito necesario para que se forme una tormenta de fuego (40 kg / m 2 ). [49] [50] Por lo tanto, no se esperan tormentas de fuego en las ciudades modernas de América del Norte después de una detonación nuclear, y se espera que sea poco probable en las ciudades europeas modernas. [51]
Del mismo modo, una de las razones de la falta de éxito en la creación de una verdadera tormenta de fuego en el bombardeo de Berlín en la Segunda Guerra Mundial fue que la densidad de edificios, o factor de edificación, en Berlín era demasiado baja para soportar la fácil propagación del fuego de un edificio a otro. Otra razón fue que gran parte de la construcción del edificio era más nueva y mejor que en la mayoría de los antiguos centros de las ciudades alemanas. Las prácticas de construcción modernas en el Berlín de la Segunda Guerra Mundial llevaron a cortafuegos más efectivos y construcciones resistentes al fuego. Las tormentas de fuego masivas nunca resultaron posibles en Berlín. No importa cuán pesada sea la incursión o qué tipo de bombas incendiarias se lanzaron, nunca se desarrolló una verdadera tormenta de fuego. [52]
Armas nucleares en comparación con las armas convencionales.
Los efectos incendiarios de una explosión nuclear no presentan ningún rasgo especialmente característico. En principio, se puede lograr el mismo resultado general con respecto a la destrucción de vidas y bienes mediante el uso de bombas incendiarias y explosivas convencionales . [53] Se ha estimado, por ejemplo, que la misma ferocidad de fuego y daño producido en Hiroshima por una bomba nuclear de 16 kilotones de un solo B-29 podría haber sido producido en cambio por alrededor de 1200 toneladas / 1,2 kilotones de bombas incendiarias de 220 B-29 distribuidos por la ciudad; para Nagasaki, se podría haber estimado que una sola bomba nuclear de 21 kilotones lanzada sobre la ciudad fue causada por 1.200 toneladas de bombas incendiarias de 125 B-29. [53] [54] [55]
Puede parecer contrario a la intuición que la misma cantidad de daño por fuego causado por un arma nuclear podría haber sido producido por un rendimiento total menor de miles de bombas incendiarias; sin embargo, la experiencia de la Segunda Guerra Mundial apoya esta afirmación. Por ejemplo, aunque no fue un clon perfecto de la ciudad de Hiroshima en 1945, en el bombardeo convencional de Dresde , la Royal Air Force (RAF) y las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos (USAAF) arrojaron un total de 3441,3 toneladas (aproximadamente 3,4 kilotones). ) de artefactos explosivos (aproximadamente la mitad de los cuales eran bombas incendiarias) en la noche del 13 al 14 de febrero de 1945, lo que provocó que "más de" 2,5 millas cuadradas (6,5 km 2 ) de la ciudad fueran destruidas por los efectos del fuego y las tormentas de fuego según una fuente autorizada, [56] o aproximadamente 8 millas cuadradas (21 km 2 ) por otra. [29] En total, alrededor de 4.5 kilotones de municiones convencionales fueron arrojados sobre la ciudad durante varios meses durante 1945 y esto resultó en aproximadamente 15 millas cuadradas (39 km 2 ) de la ciudad que fueron destruidas por los efectos de las explosiones y los incendios. [57] Durante el bombardeo de la Operación MeetingHouse de Tokio del 9 al 10 de marzo de 1945, 279 de los 334 B-29 arrojaron 1.665 toneladas de bombas incendiarias y altamente explosivas sobre la ciudad, lo que provocó la destrucción de más de 10.000 acres de edificios — 16 millas cuadradas (41 km 2 ), una cuarta parte de la ciudad. [58] [59] En contraste con estas redadas, cuando se lanzó una sola bomba nuclear de 16 kilotones sobre Hiroshima, 4,5 millas cuadradas (12 km 2 ) de la ciudad fueron destruidas por explosiones, incendios y tormentas de fuego. [45] De manera similar, el mayor Cortez F. Enloe, un cirujano de la USAAF que trabajó con el Servicio de Bombardeo Estratégico de los Estados Unidos (USSBS), dijo que la bomba nuclear de 21 kilotones lanzada sobre Nagasaki no causó tanto daño por fuego como la extendida. ataques aéreos convencionales en Hamburgo . [60]
Hiroshima después del bombardeo y la tormenta de fuego. No existe ninguna fotografía aérea conocida de la tormenta de fuego.
Tenga en cuenta el viento ambiental que sopla hacia el interior de la columna de humo del fuego. El bombardeo incendiario de Tokio en la noche del 9 al 10 de marzo de 1945 fue el ataque aéreo más mortífero de la Segunda Guerra Mundial, [61] con un área total mayor de daños por incendio y pérdida de vidas que cualquier bombardeo nuclear como un solo evento. [58] [59] Debido en gran parte a la mayor densidad de población y las condiciones de los incendios. 279 B-29 lanzaron alrededor de 1.700 toneladas de artillería en el objetivo. [40]
Secuelas de Hiroshima. A pesar de que se estaba desarrollando una verdadera tormenta de fuego, los edificios de hormigón armado, como en Tokio, permanecieron igualmente en pie. Firmado por el piloto de Enola Gay , Paul W. Tibbets .
Esta sección residencial de Tokio quedó prácticamente destruida. Todo lo que quedó en pie fueron edificios de hormigón en esta fotografía.
El historiador estadounidense Gabriel Kolko también se hizo eco de este sentimiento:
Durante noviembre de 1944, los B-29 estadounidenses comenzaron sus primeras incursiones con bombas incendiarias en Tokio, y el 9 de marzo de 1945, ola tras ola arrojaron masas de pequeñas bombas incendiarias que contenían una versión temprana de napalm sobre la población de la ciudad ... Pronto se extendieron pequeños incendios, conectados , se convirtió en una gran tormenta de fuego que succionó el oxígeno de la atmósfera inferior. El bombardeo fue un "éxito" para los estadounidenses; mataron a 125.000 japoneses en un solo ataque. Los aliados bombardearon Hamburgo y Dresde de la misma manera, y Nagoya , Osaka , Kobe y Tokio nuevamente el 24 de mayo ... de hecho, la bomba atómica utilizada contra Hiroshima fue menos letal que el bombardeo masivo ... Sólo su técnica fue novedoso, nada más ... Había otra dificultad planteada por los bombardeos convencionales masivos, y ese fue su mismo éxito, un éxito que hizo que los dos modos de destrucción humana fueran cualitativamente idénticos de hecho y en la mente de los militares estadounidenses . "Tenía un poco de miedo", [el secretario de Guerra] Stimson le dijo al [presidente] Truman , "que antes de que pudiéramos prepararnos, la Fuerza Aérea podría haber bombardeado tan profundamente a Japón que la nueva arma no tendría un trasfondo justo para mostrar su fuerza." A esto el presidente "se rió y dijo que entendía". [62]
Esta ruptura con la expectativa lineal de que se produzcan más daños por incendio después de que se reduzca un mayor rendimiento explosivo puede explicarse fácilmente por dos factores principales. Primero, el orden de las explosiones y los eventos térmicos durante una explosión nuclear no es ideal para la creación de incendios. En un bombardeo incendiario, se produjeron armas incendiarias después de que se lanzaron armas explosivas de alto poder explosivo, de una manera diseñada para crear la mayor probabilidad de incendios con una cantidad limitada de armas explosivas e incendiarias. Las llamadas " galletas " de dos toneladas , [33] también conocidas como "éxitos de taquilla", se lanzaron primero y estaban destinadas a romper las tuberías principales, así como a volar techos, puertas y ventanas, creando un flujo de aire que alimentaría los incendios causados por las bombas incendiarias que luego seguirían y caerían, idealmente, en los agujeros creados por las armas explosivas anteriores, como en los espacios del ático y el techo. [63] [64] [65] Por otro lado, las armas nucleares producen efectos que están en el orden inverso, con efectos térmicos y "flash" que ocurren primero, que luego son seguidos por la onda expansiva más lenta. Es por esta razón que se considera que los bombardeos incendiarios convencionales son mucho más eficientes para provocar incendios masivos que las armas nucleares de rendimiento comparable. Es probable que esto haya llevado a los expertos en efectos de armas nucleares Franklin D'Olier , Samuel Glasstone y Philip J. Dolan a afirmar que el mismo daño por fuego sufrido en Hiroshima podría haber sido producido por alrededor de 1 kilotón / 1,000 toneladas de bombas incendiarias. [53] [54]
El segundo factor que explica la ruptura no intuitiva en los resultados esperados de un mayor rendimiento explosivo que produce un mayor daño por incendio en la ciudad es que el daño por incendio en la ciudad depende en gran medida no del rendimiento de las armas utilizadas, sino de las condiciones dentro y alrededor de la ciudad misma. siendo el valor de la carga de combustible por metro cuadrado de la ciudad uno de los principales factores. Unos cientos de dispositivos incendiarios colocados estratégicamente serían suficientes para iniciar una tormenta de fuego en una ciudad si las condiciones para una tormenta de fuego, es decir, una alta carga de combustible, ya son inherentes a la ciudad (ver Bat bomba ). El Gran Incendio de Londres en 1666, aunque no formó una tormenta de fuego debido al único punto de ignición, sirve como un ejemplo de que, dada una construcción de edificios densamente compactada y predominantemente de madera y paja en el área urbana, es concebible un incendio masivo desde la mero poder incendiario de nada más que una chimenea doméstica. Por otro lado, el arma nuclear más grande concebible será incapaz de convertir una ciudad en una tormenta de fuego si las propiedades de la ciudad, es decir, su densidad de combustible, no son propicias para que se desarrolle.
A pesar de la desventaja de las armas nucleares en comparación con las armas convencionales de rendimiento inferior o comparable en términos de efectividad para iniciar incendios, por las razones discutidas anteriormente, las armas nucleares tampoco agregan combustible a una ciudad, y los incendios dependen completamente de lo que sea. contenido en la ciudad antes del bombardeo, en contraste directo con el efecto de artefacto incendiario de los ataques convencionales. Una ventaja innegable de las armas nucleares frente a las convencionales a la hora de generar fuego es que indudablemente las armas nucleares producen todos sus efectos térmicos y explosivos en muy poco tiempo; es decir, para usar la terminología de Arthur Harris , son el epítome de un ataque aéreo garantizado que se concentrará en un "punto en el tiempo". Por el contrario, a principios de la Segunda Guerra Mundial, la capacidad de lograr ataques aéreos convencionales concentrados en un "punto de tiempo" dependía en gran medida de la habilidad de los pilotos para permanecer en formación y de su capacidad para acertar en el objetivo mientras, en ocasiones, también se encontraban bajo fuego intenso. del fuego antiaéreo de las ciudades de abajo. Las armas nucleares eliminan en gran medida estas variables inciertas. Por lo tanto, las armas nucleares reducen la cuestión de si una ciudad sufrirá una tormenta de fuego o no a un número menor de variables, hasta el punto de volverse totalmente dependiente de las propiedades intrínsecas de la ciudad, como la carga de combustible, y las condiciones atmosféricas predecibles, como el viento. velocidad, dentro y alrededor de la ciudad, y menos dependiente de la impredecible posibilidad de que cientos de tripulaciones de bombarderos actúen juntas con éxito como una sola unidad.
Ver también
- Apagón (tiempo de guerra)
- Víctimas civiles de bombardeos estratégicos
- Torbellino de fuego
- Fuego fatuo
- Modelado de incendios forestales
Tormentas de fuego potenciales
Algunas partes de los siguientes incendios a menudo se describen como tormentas de fuego, pero eso no ha sido corroborado por referencias confiables:
- Gran Incendio de Roma (64 d.C.)
- Gran incendio de Londres (1666)
- Gran incendio de Chicago (1871)
- Terremoto de San Francisco (1906)
- Gran terremoto de Kantō (1923)
- Tillamook Burn (1933-1951)
- Segundo gran incendio de Londres (1940)
- Incendios forestales del Miércoles de Ceniza (1983)
- Incendios de Yellowstone (1988)
- Incendios forestales de Canberra (2003)
- Incendio del parque de la montaña Okanagan (2003)
- Incendios forestales del Sábado Negro (2009)
- Incendio forestal de Fort McMurray (2016)
- Incendio forestal Predrógâo Grande (2017)
- Carr fuego (2018)
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Una tormenta de fuego se caracteriza por vientos fuertes a huracanados que soplan hacia el fuego en todas partes alrededor del perímetro del fuego y es el resultado de la columna ascendente de gases calientes sobre un intenso fuego masivo que atrae el aire frío de la periferia. Estos vientos soplan las marcas de fuego en el área en llamas y tienden a enfriar el combustible no encendido en el exterior, de modo que la ignición por calor irradiado es más difícil, lo que limita la propagación del fuego.
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Se encontró que la densidad media de carga de fuego en los edificios, según el método de pesaje más preciso, era de 530 MJ / m ^ 2. La densidad de carga de fuego de un edificio se puede convertir directamente en la densidad de carga de combustible del edificio como se describe en el documento, teniendo la madera una energía específica de ~ 18 MJ / kg. Por tanto, 530/18 = 29 kg / m ^ 2 de carga de combustible del edificio. Esto, nuevamente, está por debajo de los 40 kg / m ^ 2 necesarios para una tormenta de fuego, incluso antes de que se incluyan los espacios abiertos entre los edificios / antes de que se aplique el factor correctivo de acumulación y se encuentre la carga de combustible más importante del área del incendio.
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El .90 fractile de los edificios en Suiza (es decir, el 90% de los edificios encuestados caen por debajo de la cifra de carga de fuego declarada) tenía "cargas de combustible por debajo de la densidad crucial de 8 lb / pie cuadrado o 40 kg / m ^ 2". El fractil .90 se calcula multiplicando el valor medio encontrado por 1,65. Tenga en cuenta que ninguna de estas cifras toma en consideración el factor de edificación, por lo que no se presenta la carga de combustible del área de incendio más importante , es decir, el área que incluye los espacios abiertos entre edificios. A menos que se indique lo contrario en las publicaciones, los datos presentados son cargas de combustible de edificios individuales y no cargas de combustible esenciales en el área del incendio . A modo de ejemplo, una ciudad con edificios con una carga media de combustible de 40 kg / m ^ 2 pero con un factor de edificación del 70%, con el resto del área de la ciudad cubierta por aceras, etc., tendría un área de incendio de combustible. carga de 0,7 * 40 kg / m ^ 2 presente, o 28 kg / m ^ 2 de carga de combustible en el área del incendio. Como las publicaciones de densidad de carga de combustible generalmente no especifican el factor de edificación de la metrópoli donde se inspeccionaron los edificios, se puede asumir con seguridad que la carga de combustible en el área del incendio sería un factor menor si se tuviera en cuenta la edificación.
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'+ habría requerido 220 B-29 con 1200 toneladas de bombas incendiarias, 400 toneladas de bombas de alto explosivo y 500 toneladas de bombas de fragmentación antipersonal, si se hubieran utilizado armas convencionales en lugar de una bomba atómica. Se habrían necesitado ciento veinticinco B-29 que transportaban 1.200 toneladas de bombas (página 25) para calcular los daños y las bajas en Nagasaki. Esta estimación supuso un bombardeo en condiciones similares a las que existían cuando se lanzaron las bombas atómicas y una precisión de bombardeo igual al promedio alcanzado por la Vigésima Fuerza Aérea durante los últimos 3 meses de la guerra.
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