Основно изискване за придобиване на право за работа като първокласен следовател, разследващ пожари, е подробното познаване на горските и полските пожари. Без да се разбира потенциално сложната взаимовръзка между горивните материали, времето и топографията и как те действат и се отразяват върху индикаторите за типа горене, следователят действа, в най-добрия случай, разчитайки на късмет, а не на умения и знания. За съжаление, от училище или от справочна литература може да се получат знания за поведението на пожара в много ограничена степен. Знанията от учебника трябва да се допълват с директен опит с действителни пожари при разнообразни условия на горене. Ето защо най-добрите следователи, разследващи пожари, почти винаги имат някакъв опит в потушаването на пожари в професионалната им квалификация. За тези, които желаят да разширят познанията си за поведението на пожарите, участието им или наблюдението на контролирано горене е също приемливо средство за придобиване на знания.
Пожарът е природно явление и като такова се управлява от законите на химията и физиката. На хората, които нямат познания или опит, им се струва, че пожарът гори често по непостоянен и непредвидим начин. Въпреки това, винаги има научно обяснение защо един пожар се е развил по даден начин, ако някой старателно търси отговора. Познаването на поведението на пожара в параметрите на определени условия на горене помага на следователя да направи съответните заключения и научно обосновани изводи от следите, които е оставил пожарът. Без тези познания мястото на пожара би изглеждало като хаотична и объркваща съвкупност от противоречиви показатели на типа горене, която ще накара неопитният следовател да се почувства напълно отчаян.
Този раздел няма да се опитва да се задълбочава в специфичната химическа и физическа анатомия на поведението на пожара извън основните понятия. Съществуват многобройни учебници и технически статии на разположение на следователя, който желае да получи пълни познания за действащите комплексни сили дори и при най-малките пожари. Това, което ще се опитаме да направим, е основно въведение, което ще позволи на начинаещия следовател да започне работа на правилна основа. За по-опитния следовател ще се опитаме да покажем две неща. Първо, как правилното разбиране за поведението на горските и полските пожари може да помогне да се тълкуват правилно индикаторите за типа горене и, второ, как може да изключи някои причини и да потвърди други.
Пожарът се определя като бързо окисляване на гориво с развитието на топлина и светлина. Това е опростено описание на комплексна серия от химически реакции, които настъпват, когато едно вещество е изложено на топлина, която го довежда до температурата му на запалване. След като веществото е било достатъчно нагрято, за да се запали и да продължи да гори, ако първоначалният източник на топлина е отстранен, то ще достигне етап, определен като самостоятелно горене. В продължение на много години три неща се считаха за най-важни за този процес. Това бяха топлината, горивния материал и кислорода. Бе прието това да се нарича “триъгълник на пожара”. Нашето разбиране за пожара се разви в значителна степен през последните две десетилетия и бе добавен четвърти елемент към този триъгълник. Този елемент е процес, наречен механизъм на верижна реакция, който, когато се добавя към другите три елемента, създава това, което сега се нарича “тетраедър на пожара”. Този механизъм на верижна реакция изисква горивният материал да бъде, първо, раздробен на малки части и да премине през няколко етапа на химически комбинации преди да може окончателно да влезе в реакция с кислорода и да завърши процеса на горене. Първоначалното понятие за триъгълника на пожара ще послужи на нашите цели. за разследване на горски и полски пожари.
Преди да възникне горски или полски пожар трябва да има източник на горивен материал. Очевидно, в полска и горска обстановка това не е проблем, тъй като има изобилие от горивен материал под формата на суха трева, клони с мъх, изсъхнали дървета, летливи видове храсти и, при изключителни условия на горене, дори живи дървета. Всички тези материали се запалват и горят при различни условия. Ние ще разгледаме горивните материали по-подробно по-нататък в този раздел.
Кислородът е необходим, за да поддържа процеса на горене. При горски или полски пожар елементарният кислород (O2) от заобикалящата атмосфера осигурява окисляващото средство. Нашата атмосфера е образувана от азот и кислород, като кислородът съставлява около 21% от нея. Ако нивото на кислорода падне под 15%, огънят спира да гори. Колкото е по-богат източникът на кислород, толкова по-бързо протича процесът на горене. Това е една от причините, поради която вятърът е важен фактор за запалването и разпространяването на горски или полски пожар.
Топлината е общата термична енергия в едно вещество. Топлината се отделя като страничен продукт на процеса на горене. При загряване на веществото, молекулите във веществото започват да вибрират с по-голяма скорост. Скоростта на вибриране се измерва като температура. Когато се прилага топлина към вещество от външен източник, молекулната активност нараства, като повишава температурата. Счита се, че след като температурата се е повишила достатъчно, за да поддържа самостоятелно горене, веществото е достигнало своята температура на запалване.
Температурата на запалване на повечето горивни материали от полски или горски райони е между 450 и 750 градуса по Фаренхайт. Това е температурата, която обикновено е необходима за премахване на остатъчната влага на горивния материал и за загряване на горивния материал до точката, при която той започва да отделя летливи газове. Във всички ситуации на полски и горски пожари, с изключение на спонтанно запалване, първоначалният източник на топлина, който запалва пожара, е външен източник на запалване. Да се локализира и определи правилно източникът на топлина е основна задача на предварителното разследване на източника и причините.
През първите няколко секунди или минути от живота на един пожар той почти винаги започва като малка точка тлеещ огън. В много случаи той бързо преминава към фаза на горене с пламък. Ако всички фактори са абсолютно еднакви, т.е. горят еднакви горивни материали върху равна повърхнина и без вятър, пожарът се развива почти концентрично или елипсовидно, като се разпространява равномерно във всички посоки. За съжаление, това се случва рядко. Ако това се случи, определянето на точката на възникване би било само въпрос на намиране на точния център на изгорелия район. На практика, обаче, всички условия никога не са равни. След като външните фактори, които оказват влияние върху поведението на пожара започват да действат, пожарът започва да се разпространява с различна скорост и интензивност в различни посоки.
Следователят трябва да притежава цялостни познания за тези фактори и тяхната комплексна взаимовръзка, Които представляват най-важния аспект от поведението на пожара. Това е ключът към тайната защо даден пожар се е развил по определен начин. Те дават възможност на следователя да изтълкува правилно индикаторите за типа горене, които пожарът оставя при възникването си.
Има пет ключови фактори, които влияят върху запалването и разпространяването на пожара. Тези пет фактора са: 1) източник на запалване/форма на топлина; 2) начини на предаване на топлината; 3) горивни материали; 4) време; 5) топография.
1. Източник на запалване/форма на топлина
За да възникне пожар, трябва да има източник на запалване, приложен към леглото на горивния материал. Този източник на запалване трябва да съдържа достатъчно топлина, за да повиши температурата на горивния материал до точката на неговото самостоятелно горене. При разследването на пожар този източник на запалване обикновено се разглежда като конкретна причина или причинител. Този източник на запалване спада към една от няколкото категории форми на топлина. Те са изброени по-долу, придружени с примери:
a. Открит пламък: средства за сигнализиране на пътя, горене, изпуснато от контрол.
b. Високотемпературно въздействие: горещ отработен въглерод; частици от каталитичен преобразувател.
c. Триене: кабел за дърводобив, издърпван през пън, покрит с мъх.
d. Механични искри: искри от реброто на звено на гъсенична верига.
e. Електрически искри: гръмотевична дейност; дъга от електрическата мрежа.
f. Самонагряване: прясно окосено сено или купчини пресни стърготини.
g. Експлозии: взрив; фойерверки
h. Химическа реакция: химическа реакция между две вещества, като хлор за пречистване на вода и спирачна течност (Рядка причина за горски или полски пожар, освен ако не е използвана като част от запалително устройство)
Тъй като температурата на запалване на много горивни материали в полски или горски райони е относително ниска (между 450 и 750 градуса по Фаренхайт), съществуват буквално хиляди потенциални източници на запалване. За целите на разследването на пожар повечето агенции класифицират тези източници на запалване в от девет до тринадесет категории конкретни причини (виж раздел 17).
Това, което следователят трябва да е в състояние да обясни, е как конкретен източник на запалване може да причини пожар при някои условия, но не и при други, в зависимост от факторите, които управляват запалването. Например, много хора неправилно считат, че цигарите са причина за възникването на многобройни пожари. В действителност, обаче, цигарата запалва огън само при много ограничени условия. Видът горивен материал, относителната влажност, скоростта на вятъра, температурата на въздуха и дори посоката - всички те трябва да попаднат в много тесен прозорец от оптимални условия, иначе цигарата сама ще угасне, без да предизвика пожар. Ако следователят не разбира тези факти, той или тя могат лесно да определят погрешно причината за пожара.
2. Начини за предаване на топлина
След като източникът на запалване е нагрял леглото на горивния материал до точка на самостоятелно горене, пожарът започва да се разпространява върху съседни горивни материали. За да стане това, топлината трябва да се предаде от началната точка на запалване на горивните материали в непосредствена близост. Когато пожарът възникне, предаването на топлина се извършва сравнително бавно, но скоростта се увеличава в зависимост от разнообразните параметри на поведението на пожара, които са свързани предимно с времето и топографията. Скоростта и бързината на отделяне на топлина от пожара се определят като “скорост на разпространение” и “интензивност на пожара”. Скоростта на разпространение и интензивността се влияят пряко от това, доколко бързо и ефективно пожарът може да нагрее горивните материали в непосредствена близост до тяхната температура на запалване, които, от своя страна, могат за нагреят горивния материал, намиращ се до тях, и така до безкрайност, докато пожарът бъде изгасен. Процесът на разпространение на пожара е известен като “предаване на топлина”. Предаването на топлина се извършва по четири начина: 1)проводимост; 2) конвективно предаване; 3) излъчване; 4) въздействие на открит огън.
a. Проводимост: Проводимостта е предаване на топлинна енергия през предмет. Този принцип може да се демонстрира чрез нагряване на единия край на жица с малък диаметър, като се държи другият край. Краят, който не се нагрява, бързо започва да парти при пипане. Това се дължи на факта, че металът е проводник на топлинната енергия. Топлината засилва вибрацията на молекулите на метала и на други подобни вещества до висока степен поради физичната им структура. Поради тази причина проводимостта е методът за предаване на топлина, който има най-малък ефект върху разпространението на полски или горски пожар (с изключение на многостранната му роля при предаването на лъчиста топлина). Когато това настъпи, обикновено то има маловажно значение, което не се отразява върху разследването.
b. Конвективно предаване: Конвекцията е предаване на топлина чрез движението на горещ въздух, газове и пушек, която нагрява горивните материали над огъня. Когато въздухът около пожара се нагрее, той се разширява, плътността му намалява и става по-лек. След това се издига, като образува конвекционни въздушни течения. По-студен и по-плътен въздух преминава в основата на пожара, за да замести въздуха, който се е издигнал. Този вид предаване на топлина може да се опита, като се държи едната ръка над горяща клечка кибрит. Този принцип за конвекционно нагряване частично обяснява защо пожарите горят по-бързо нагоре по склона, отколкото надолу по склона. Когато нагретият въздух и газове се издигат, те предварително нагряват горивните материали нагоре по склона, в резултат на което те достигат температурата си на запалване много по-бързо, отколкото горивните материали от частта на пожара, която е надолу по склона.
Големият облак или колоната от пушек и газове, която се образува при полски или горски пожар, се нарича “конвекционна колона” или “конвекционен стълб”. Основният ефект от тази колона върху разпространението на пожара се състои в това, че прегретият въздух, който се издига в колоната, създава частичен вакуум на нивото на земната повърхност, като изтегля по-студен въздух около пожара. Напорът на въздух, богат на кислород, води до увеличаване на интензивността и скоростта на разпространение. Това, на свой ред, създава увеличена издигаща се топлина в колоната, което води допълнително до ускоряване на пожара. Този процес продължава, докато се достигне максималната потенциална скорост на разпространение или докато пожарът се изгаси.
Конвекцията може да допринесе за разпространението на пожара, като нагрява горивните материали над и извън пламъците. Например, пожар, при който гори трева или ниски храсти, може лесно да обхване високи дървета, чиито ниски клони са доста над действителните пламъци. По такъв начин пожар, който по същество е повърхностен пожар, може да се превърне в пожар, обхванал короната на дърветата.
Последният начин, по който конвекцията може да допринесе за разпространение на горския или полския пожар, е чрез ефекта на “разпространение на пожар чрез точкови огнища”. Когато възникне пожар, има достатъчен възходящ поток от горещ въздух в конвекционната колона, за да вдигне малки горящи клончета, листа и други тлеещи или горящи предмети и да ги превърне във въздушни главни. В някои случаи тези въздушни главни се падат чак на десет мили от главния пожар.
c. Лъчиста топлина: Третата форма на предаване на топлина е радиацията или лъчистата топлина. Топлинната енергия се предава пряко чрез въздуха на съседен предмет и се движи със същата скорост като видимата светлина. Най-добрият пример за лъчиста светлина е топлината, която усещате от слънцето или когато стоите до печка с дърва. Вълните на лъчистата топлина се движат по права линия от източника им, докато ударят горивния материал. Когато вълните на топлинната енергия влезнат в контакт с повърхността на горивния материал, горивният материал поглъща част или по-голямата част от енергията чрез проводимост. Колкото е по-тъмен обектът, толкова повече топлинна енергия поглъща. Интензивните пожари отделят повече лъчиста топлинна енергия. Радиацията влияе върху горивни материали, които са в непосредствена близост до топлинния източник. Колкото е по-далеч горивният материал от пламъците, толкова е по-малък ефектът на радиацията върху него. Радиацията бързо нагрява предварително горивните материали. Понякога изглежда, че горивните материали избухват в пламъци.
d. Пряк контакт с огъня: Последният метод на предаване на топлина е чрез пряк контакт на горивен материал с открит пламък. Докато тази форма на предаване на топлина е смесица от конвекция и радиация, ефектът й върху разпространяването нагоре по стълба от горивни материали е значителен. Когато издигащата се топлина в конвекционния стълб влезе в контакт с висящи горивни материали, те се нагряват и отделят летливи газове, които, на своя ред, се запалват от пламъците в стълба, като по този начин пожарът се разпространява по-бързо към короната на дърветата или храстите.
Пожарите, които се движат нагоре по склона или горят в условията на силен вятър, се засилват отчасти също по този метод на предаване на топлина, тъй като наклонът и вятърът обикновено увеличават височината и широчината на пламъците, като на директен контакт с пламъка се излагат повече горивни повърхности.
При повечето горски или полски пожари разпространението на пожара зависи главно от комбинацията на радиация, конвекция и пряк контакт с огъня с различен горивен материал, на време и топографски условия, директно определящи кои от тези механизми на предаване на топлина имат по-значителен ефект. Когато следователят започне да разглежда типовете горене, той или тя трябва да има предвид различните методи за предаване на топлина, за да ги подпомогне при тяхното тълкуване.
3. Горивни материали
Горивните материали са един от трите основни елемента, необходими за възникването на пожар. Горивните материали се определят като органичен материал, жив или мъртъв, който може да се запали и да гори. Както бе посочено по-горе, запалимите горивни материали се намират в изобилие в горска или полска среда. Те съществуват в почти безкрайна комбинация от видове, размери, форма, разположение и подреждане. Горивният материал, намиращ се върху даден акър, може да варира от няколко стотин паунда стърнища с рядка трева до 100 или повече тона отсечени дървени трупи. Той може да бъде плътен, затворен купол на иглолистна гора, поле, покрито с храсти, дебел слой натрупана шума и клонки, гъста трева или каквато да е комбинация от тях, която образува уникален горивен комплекс, който влияе върху начина на горене на пожара в даден район. Освен това, при различни условия на горене същият горивен комплекс може да гори по напълно различен начин.
Горивният комплекс може да бъде разделен на три различни нива. Всяко ниво влияе върху поведението на пожара и произтичащия модел на горене. Тези нива се групират съгласно физическото им разположение в комплекса. Те са следните:
a. Наземни горивни материали: Всички горивни материали, които се намират на нивото на земната повърхност между повърхностните горивни материали и минералния почвен слой. Те включват дълбок торфен пласт, корени, заровени или частично заровени клони на дървета, дървени трупи, торф и други разлагащи се органични материали. Поради високата стойност на съотношението между повърхнината на района и обема, някои наземни горивни материали като торф, гниещи дървени трупи и дълбокия торфен пласт могат да се запалят от много и най-различни източници, когато те са достатъчно изсъхнали. Поведението на пожара, свързано с наземните горивни материали е обикновено със слаба интензивност, пълзящ и тлеещ поради компактността му и способността му да задържа високи нива на влага. Наземните горивни материали могат да задържат огъня часове или дни наред преди той да се придвижи към повърхността. Известни са някои крайни случаи, когато пожарите са тлеели в продължение на цялата зима преди да избухнат през следващата пролет.
b. Повърхностни горивни материали: Всички горивни материали, намиращи се на повърхността на земята с височина до шест фута. Повърхностните горивни материали включват трева, храсти, клони, покрити с мъх, дървени трупи, остатъци от пънове и корени и наскоро паднали клончета, сухи и гнили листа и борови иглички. Повърхностните горивни материали не са толкова компактни, колкото наземните горивни материали и притежават други характеристики, които са: проводими за лесно запалване и високи скорости на разпространяване. Ако няма въздушни горивни материали, повърхностните горивни материали се намират в открита среда и са подложени в по-голяма степен на въздействието на вятъра и слънчева радиация. Поради високата стойност на съотношението между повърхнината на района и обема и склонността им бързо да изсъхват, повечето пожари се запалват и са резултат от повърхностни горивни материали. Много от индикаторите за типа горене, използвани за проследяване на движението на пожара, се свързват с повърхностните горивни материали.
c. Въздушни горивни материали: Известни също като горивни материали от короните на дърветата, те са горивни материали, намиращи се на шест или повече фута над земята. Те включват короните на дърветата, клони, борови иглички, листа, мъхове, високи храсти и дънери. Важно съображение, когато се разглеждат въздушни горивни материали, е дали те присъстват под формата на отворен или затворен купол . Обикновено при група от дървета или храсти с отворен купол пожарът има по-бързо разпространяваща се повърхност, отколкото при група дървета със затворен купол. Има единични дървета, които горят като факла и е възможно да разпространят точкови огнища на пожар, но извън затворен купол или при много силни ветрове няколко пожара ще преминат от повърхностен пожар в действащ пожар, обхващащ короната на дърветата. Само в редки случаи пожарът възниква най-напред във въздушни горивни материали. Когато това се случва, най-често очевидна причина за това е запалване от мълния или електрическа дъга. Индикаторите за типа горене, свързани с въздушни горивни материали, ще бъдат главно макроиндикатори в рамките на пожар, разпространяващ се в посока напред.
Съществуват седем основни фактора, които пряко влияят върху лекотата на запалване на горивния материал, скоростта, при която се разпространява огъня, и интензивността му. Тези седем фактора са: 1) влага на горивния материал; 2) размер и форма на горивния материал; 3) подреждане на горивния материал, (вертикално подреждане/хоризонтална последователност); 4) тегло на горивния материал; 5) компактност на горивния материал; 6) химическо съдържание; и 7) вид горивен материал.
a. Влага на горивния материал: Влагосъдържание на горивния материал е количеството вода в горивния материал, изразено като процент от изсушеното тегло на този горивен материал. Ако горивният материал е напълно сух, влагосъдържанието на горивния материал е 0. Мъртвите горивни материали имат средно между 2 до 30% влагосъдържание, докато живите или сурови (зелени) горивни материали имат влагосъдържание между 30 до над 300%. Зелената растителност съдържа живи клетки, които имат способността да задържат големи количества влага, докато клетките на мъртвите растения са наситени при около 30%. Зелената растителност има най-голямо влагосъдържание рано през сезона на растеж, когато то е между 250 до 300%. През лятото това количество спада значително, като през късното лято / ранната есен неговите стойности варират приблизително между 100 до 140%.
Едногодишните и многогодишните тревисти растителни видове имат начално влагосъдържание на горивен материал през пролетта приблизително 300%, но когато растенията навлизат в период на покой и изсъхнат напълно, влагосъдържанието на горивния материал спада под 30% и тогава се разглеждат като мъртви горивни материали.
Влагата на горивния материал е основен фактор, който пряко влияе както върху лекотата на запалване, така и върху скоростта на разпространение/интензивността. Колкото влагосъдържанието на един горивен материал е по-голямо, толкова по-дълго време е необходимо, за да се изпари и разсее влагата, преди горивният материал да достигне температурата си на запалване. Това е очевидната причина, поради която горските и полските пожари не възникват през пролетта или лятото или по друго време, когато горивните материали са влажни. Също поради тази причина водата действа толкова добре като средство за изгасяване на огъня.
Влагата в горивния материал се определя като влагосъдържание на мъртъв горивен материал и като влагосъдържание на зелен горивен материал. Мъртвите горивни материали имат по-значителен ефект върху запалването на пожар и допринасят значително за скоростта на разпространение и интензивността на пожара. Мъртвите горивни материали непрекъснато обменят влага с атмосферата. Влагата на горивния материал в мъртвите горивни материали обикновено зависи от разликата в налягането между водата и парата, наличието или отсъствието на вятър, компактността, близостта на горивните материали до влажна почва и техния размер. Мъртвите горивни материали се класифицират в категории по време на закъснение, които, погледнато елементарно, се основават на времето, необходимо на клас мъртво гориво с определен диаметър да придобие или загуби приблизително 2/3 от разликата между първоначалното си влагосъдържание и равновесното му влагосъдържание. Тези категории са описани като увеличаване на cъотношението размер/време, както следва:
Един час време на закъснение: Горивни материали, състоящи се от мъртви тревисти растения и съчки с диаметър, по-малък от ¼ инча. Също така се включва и най-горният пласт от сухи гнили листа и борови иглички на първия етаж на гората.
Десет часа време на закъснение: мъртви горивни материали, състоящи се от съчки с диаметър от ¼ до 1 инч и най-грубо пласта шума, който се намира непосредствено под слоя повърхностeн горивен материал до ¾ инча под повърхността.
Сто часа време на закъснение: Мъртви горивни материали, състоящи се от съчки, чийто размер варира от 1 до 3 инча в диаметър и обхваща най-общо слоя шума от ¾ инча до 4 инча под повърхността.
Хиляда часа време на закъснение: Мъртви горивни материали, състоящи се от съчки с диаметър между 3 и 8 инча и слой наземни горивни материали 4 инча и по-дълбоко под повърхността.
Емпиричното правило е, че колкото е по-малко горивният материал, толкова ще е по-ниско влагосъдържанието на горивния материал, след като той е бил изложен на сушене. Най-вероятно горивните материали, които имат ниско влагосъдържание, ще се запалят. Те са също един от основните фактори, които допринасят за големите скорости на разпространение. Влагосъдържанието на мъртвите горивни материали може да се калибрира по няколко различни начина, включително в таблици за влага на горивните материал, пръчки-указатели за влагата на горивния материал, стойностите на Националната система за оценка на опасностите от пожар, калибрирани измерватели на влага или сушилня и скала. За следователя, разследващ пожари, влагата на горивен материал с един час време на закъснение е обикновено най-важна. Най-груба оценка на влагосъдържанието на горивния материал може да се извърши, като се раздели действителната относителна влага на 5, като, от друга страна, таблиците за влага на горивен материал, които използват показанията на сух термопатрон и се коригират за сянка, височина, време и изложение, предоставят по-точно изчисление.
Влагата на горивния материал е също важен фактор за зелената или жива растителност. По време на периоди на засушаване, зелените горивни материали също губят влага чрез изпаряване. Когато горивата отдават влага, летливите смоли, масла и мазнини стават концентрирани, като по този начин допринасят за лекотата на запалване, интензивността и скоростта на разпространение.
За да се запали даден горивен материал, когато влагата е висока, е необходим източник на запалване, който да е в състояние да генерира по-висока температура за по-устойчив период, отколкото, когато влагата на горивния материал е ниска. Тъй като влагата на горивния материал се намира често във връзка със и се влияе пряко от относителната влажност, може да се разчита, че горивни материали с висока влага и висока относителна влажност ще елиминират някои източници на запалване. Например, цигарите (които горят с ниска външна температура) и отработеният въглерод (който има висока температура, но я запазва само за няколко минути), могат да бъдат елиминирани, ако влагата на горивния материал е много висока. Таблицата по-долу посочва взаимовръзката между влагата на горивния материал и относителната влажност за групите с един час и десет часа време на закъснение и очакваното запалване и условията за поведение на пожара.
ЛЕСНО ЗАПАЛВАНЕ/СЕРИОЗНОСТ НА ПОЖАРА, СВЪРЗАНА С ОТНОСИТЕЛНАТА ВЛАЖНОСТ И ВЛАГАТА НА ГОРИВНИЯ МАТЕРИАЛ
ОВ 1-Ч 10-Ч Лесно запалване/Общо поведение на
ВГ ВГ пожара и условия на горене
(%) (%) (%)
60 20 15 Повечето източници на горене се
изключват като опасни. Незначително разпространение на места, ако скоростта на вятъра превиши 9 м/ч.
45-60 15-19 12-15 Ниска опасност от запалване;
лагерните огньове стават опасни; тлеещи главни могат да причинят пожар, ако ОВ е под 50%.
30-45 11-14 10-12 Средна опасност от запалване;
кибритените клечки или откритият огън стават опасни ;
26-40 8-10 8-9 Висока опасност от запалване;
кибритът е винаги опасен; редки случаи на изгаряне тип “факла” или огън в короната; разпространение на точкови огнища, ако ветровете са силни; умерени условия на горене.
15-30 5-7 5-7 Бързо запалване от повечето
източници с изключение на цигари и краткотрайни искри при ОВ над 22%. Бързо разпространяване;
Широко разпространяване на точкови огнища и обхващане короната на дърветата; опасни условия на горене.
<15 <5 <5 Всички източници на запалване са опасни;
агресивно горене; широко разпространен пожар във високите части на дърветата и в точкови огнища; вероятно екстремно поведение на пожара; критични условия на горене.
b. Размер/форма на горивния материал: Размерът на горивния материал също се отразява пряко върху запалването и разпространението. Размерът на горивния материал може да се изрази чрез съотношението между повърхността и обема. Това е съотношението между повърхността на горивния материал и неговия обем, като се използва същата линейна мерна единица. Колкото е по-високо съотношението, толкова е по-добър горивният материал. От опит знаем, че е по-лесно да запалим лагерен огън с много малки клонки, отколкото да се запалят една или две големи цепеници. Необходима е по-малко топлина, за да се отстрани свойствената влага на горивния материал и да се доведат малките частици от горивния материал до неговата температура на запалване. Горивен материал, който е с по-голям размер, се запалва по-трудно, обикновено огънят се разпространява по-бавно, но ще гори по-интензивно и с по-висока степен на отделяне на топлина спрямо повишения обем на горивния материал. Този факт е важен за следователя, разследващ пожарите, за да разбере, че някои източници на запалване не произвеждат достатъчно топлина, за да запалят по-големи горивни материали. Например, отработеният въглерод, който пада на дребни частици торф с висока стойност на съотношението повърхнина спрямо обема, е по-вероятно да запали пожар, отколкото въглеродът, който пада на външната част на големи, здрави дървени трупи.
Обикновено формата на горивния материал не е важно съображение за следователя с изключение на случаи, когато играе роля за подпомагане на разпространяването на пожара. Някои видове кръгъл горивен материал като борови шишарки, пънове, растенията юка могат да предизвикат пожари на отделни места под основния пожар поради тяхната склонност да се търкалят по нанадолнище. Други частици с плоска форма като листа на кедъра, малки шишарки, борови иглички и парчета кора от дървета лесно се вдигат в конвекционната колона, поради техните аеродинамични качества и могат да предизвикат точкови огнища на пожари, отдалечени на известно разстояние от основния пожар. Тези ситуации могат потенциално да бъдат заблуждаващи, ако правилно не се определи началната точка на първоначалния пожар.
c. Разположение на горивния материал: Друг фактор, който влияе върху поведението на пожара и има значително влияние върху формирането на индикаторите за типа горене, е това, как горивните материали са подредени или разположени един спрямо друг. Подреждането трябва да се разглежда спрямо разположението както хоризонтално, така и вертикално. Хоризонталната непрекъснатост се отнася до разстоянието между горивните материали, които са разположени в една и съща равнина. За горивни материали, които са разположени близо едни до други в хоризонтална равнина, се казва, че са непрекъснати. Горивни материали, които са разпръснати или прекъснати, се наричат разпокъсани. Непрекъснатите горивни материали са много по-податливи на предаването на топлина чрез радиация и въздействие на пряк огън. Близкото хоризонтално разположение също така увеличава интензитета и скоростта на разпространение, което води до по-пълна консумация. Често това може да заличи много от микроиндикаторите, свързани с фини горивни материали, като тревисти стебла, и затова следователят трябва да разчита повече на макроиндикатори, като измръзване на листа и ъгъл на овъгляване.
Разпръснатите горивни материали не позволяват да се предаде достатъчно топлина на разположените в близост горивни материали, като създават неправилен модел на горене, характеризиращ се с многобройни индикатори на ниска интензивност и много колебаещи се показатели или тенденции. Те могат да се окажат много предизвикателни за обратно проследяване, освен ако следователят не притежава пълни познания относно това, как разположението на горивния материал влияе върху разпространението на пожара и може да ги използва, за да възстанови пътеката на пожара.
Вертикалното разположение се отнася до непосредствената близост на горивните материали във вертикална линия, която започва от нивото на земята и завършва в короната на най-високата част на растителността. Когато тези горивни материали са непрекъснати, те често се наричат “стълба” от горивни материали поради факта, че те улесняват разпространението на пожара нагоре към корпуса или короната. Конвекцията или въздействието на прекия пламък допринася за бързото разпространение при близко разположени вертикално горивни материали. Отново наблягаме, че при близко разположените хоризонтално горивни материали, следователят трябва да разчита повече на макропоказателите в районите на разпространение на пожара в посока напред. Ако разстоянието между горивните материали е голямо, интензивността няма да е съществена, като повечето от микро-показателите се запазват.
d. Товар на горивния материал: Товарът или обемът на горивния материал показва количеството съществуващи горивни материали, които са в наличност за горене в даден район. Той представлява изчисленото тегло на горивния материал, изсушен в сушилня и се изразява обикновено като “тон на акър”. Товарът на горивния материал може силно да варира в рамките на даден комплекс от горивни материали, както и по вид горивен материал. Например, при групата от тревисти растения средната стойност е между 1 и 5 тона на акър, докато при отсечените дървените трупи тя е между 10 и 200 тона на акър. Горивните материали с тежък товар допринасят за висока интензивност на пожарите, придружени от огромна скорост на топлоотделяне. В случаи на горивен материал с тежък товар, като този на изсъхнали дървени трупи, скоростта на разпространение може да не е толкова голяма, но интензивността ще бъде изключителна. Откриването на типа горене и намирането на източника на запалване при тези видове горивни материали може да се окаже много трудно поради равномерното горене, заличаване на микроиндикаторите и огромното количество пепел, която остават изгорелите горивни материали. Обемите на горивните материали, които са леки, обикновено горят с по-малка интензивност и често остават много повече показатели. Пепелта, която може да определи и покрие източниците на запалване, обикновено не представлява съществен фактор.
е. Компактност на горивния материал: Компактността може да бъде определена просто като разстоянието между отделните частици на горивния материал. Относителната близост и физическото разположение на частиците на горивния материал влияе както върху запалването, така и върху горенето. Горивни материали, които са силно компактни, имат по-малка стойност на отношението повърхнина на района/обем, и са по-податливи да задържат влага в горивния материал, по-трудно се подават на предаването на топлина и попадат по-трудно под въздействието на кислорода. Горивни материали, които са разположени на по-голямо разстояние едни от други, се запалват по-лесно и пожарът се разпространява по-бързо. Друга характеристика на компактността е посоката и дълбочината на горивните материали. Дълбочината е средната височина на повърхностния горивен материал в рамките на зоната на горене на пожара. Посоката се отнася до това дали горивните материали са разположени в хоризонтална или във вертикална равнина. Горивни материали в “изправено положение”, като тези от тревистите или храстови групи, имат вертикална посока, като ефектът е силно увеличаване на товара на горивния материал с увеличаване на дълбочината. Хоризонтално ориентираните горивни материали са тези, които се намират в групите на дървесните отпадъци и отсечените дървени трупи и тези, които лежат на земната повърхност. Дълбочината на горивния материал нараства по-бавно с увеличаване на товара на горивния материал.
f. Химическо съдържание: Всички горивни материали, живи или мъртви, в горските и полските необработваеми райони съдържат целулозни влакна. Горивните материали съдържат също така минерали, които могат за забавят или ускорят горенето. Химическото съдържание включва наличието на летливи вещества, като восък, масла, смоли и катран. Някои горивни материали съдържат много по-големи количества от тези вещества в сравнение с други горивни материали. Горивни материали с високо химическо съдържание на летливи вещества се запалват по-бързо и горят с по-голяма скорост на разпространение и интензивност. Други горивни материали имат високо съдържание на минерали и могат забавят запалването и разпространението. Няколко вида горивни материали, като торф и суха говежда тор, са отлични рецептори на източници на запалване поради високото им минерално съдържание. Високото минерално съдържание позволява на тези горивни материали да се запалят и тлеят при по-ниски температури на запалване.
g. Вид горивен материал: Последният основен фактор, свързан с горивните материали, е видът горивен материал, който е изложен на огъня. За следователя е важно да притежава способността да определя правилно видовете горивни материали, за да се оценят условията на възможното поведение на пожара и последващият им ефект върху индикаторите за типа горене и лекотата на запалване. Първоначално, започвайки своята дейност през 1964 г., Горската служба на САЩ установи два основни модела на горивни материали за определяне на потенциална опасност от пожар. По-нататъшното изследване доведе до определяне на математическите модели на поведението на пожара от изследователите Роутърмъл и Албини през 1972 г. и 1976 г., които все още се приемат като стандарт до днес.
Системата за моделиране на горивния материал установява четири групи горивни материали: група на тревни горивни материали, група на храстовите горивни материали, група на горивни материали от дървесен материал и група на горивни материали от отсечени дървени трупи, като всяка група включва от три до четири модела, а общият брой е 13 вида модели горивни материали. Като е в състояние правилно да определи вида горивен материал в точката и в близост до точката на възникване, следователят може да направи някои общи оценки относно лекотата на запалване, скоростта на разпространение и интензивността. Тази информация може да бъде уточнена от специалиста по поведение на пожара и в действителност да помогне на следователя, като стесни вероятната точка на възникване при голям пожар. Последният довод в полза на правилното определяне на вида горивен материал е, че това засилва професионализма и надеждността на следователя, ако той или тя може да се позове на конкретната литература по въпроса (Група храсти – Модел горивен материал 4, вместо да го нарича “ храсталак”).
1. Група тревни горивни материали
След като изсъхнат, тревните горивни материали се запалват изключително лесно и горят бързо поради ниското им съдържание на влага и високите стойности на съотношенията между повърхнината на района и обема. Те са податливи на най-разнообразни източници на запалване. За следователя възникването на пожар от тревни горивни материали често оставя някои по-ясно откриваеми индикатори на типа горене. Да се търсят остатъци от тревни стебла, петна и чашковидни вдлъбнатини. Храстови или дървесни екземпляри от Горивни материали модел 1 и 2 често показват отличен ъгъл на овъгляване, степен на поражения и показатели за дехидратиране на листата. Тъй като в сравнение с другите групи горивни материали те обикновено оставят малка утайка от пепел, визуалното определяне на всички дори и на най-малкия източник на запалване е обикновено сравнително лесно. Изгарянето на горивния материал може да достигне 100%. Товарът на горивния материал е между 300 фунта на акър. Посоката на леглото на горивния материал е предимно вертикална и дълбочината пада между 1 и 4 фута.
Горивен материал - Модел 1: Състои се от фини, порести и непрекъснати тревисти горивни материали, които са изсъхнали или са почти сухи. Поведението на пожара е поведение на повърхностен пожар, който се разпространява бързо през тревата. Има много малко храсти или дървен материал, обикновено по-малко от една трета от района. На тези критерии отговарят пасища, савана, стърнища, комбинации между тундра и трева и трева-храсти. Дължината на пламъка е средно 4 фута и скоростта на разпространение е средно 78 чейна на час. (Чейн е линейна мярка равна на 66 фута. Десет квадратни чейна са равни на един акър).
Горивен материал - Модел 2: Този модел горивен материал се състои от трева, смесена с групи храсти или дървета, покриващ от една-трета до две-трети от района. Разпространението на пожара се извършва все още през тревистия под-етаж на тревите и сухите клони на земята. Групите храсти или дървета допринасят да се увеличи интензивността и скоростта на разпространение, а по-тежките групи храсти могат да генерират по-голяма интензивност и въздушни горящи главни. Открити групи с борове от вида Пондероза, разпръснат на места пелин или гъстак и вид хвойна са типични за този модел горивен материал. Дължината на пламъка е средно 6 фута и скоростта на разпространение е средно 35 чейна на час.
Горивен материал - Модел 3: Пожарите при този модел горивен материал са най-интензивните от групата на тревистите горивни материали и обикновено имат висока скорост на разпространение, особено под влияние на вятъра. Този модел горивен материал се състои от тежки групи от висока трева, със средна височина 3 фута. Една-трета или по-голяма част от тревата е суха или мъртва. Примерите включват острица, тежки едногодишни треви, като ръж или класица и култивирани зърна. Пожарите при този модел имат някои от най-големите скорости на разпространяване в сравнение с други модели горивен материал при подобни атмосферни условия. Дължината на пламъка е средно 12 фута и скоростта на разпространение е средно 104 чейна на час.
2. Група на храстовите горивни материали
Предварително запалване в групата на храстовите горивни материали не възниква толкова лесно, колкото при тревната група. Сухи клонки и сухи листа на повърхността под храстите осигурява най-вероятно леглото на горивния материал за източник на запалване. Пожарите, които възникват в групата на храстите, обикновено остават достатъчно индикатори за следователя. Да се търсят чашковидни вдлъбнатини, ъгъл на овъгляване, петна, отлагания на сажди и пепел и дехидратиране на листа в изгорелия участък. Отлаганията от пепел обикновено не са големи, но могат да бъдат достатъчно дълбоки, за да покрият относително големи по размери източници на запалване. Изгарянето е между 5 до 95%. Товарът на горивния материал варира между 1 до 80 тона на акър. Посоката е предимно вертикална и дълбочината на горивния материал пада между 2 до 6 фута.
Горивен материал - Модел 4: Интензивността на пожара и бързо разпространяващите се пожари обхващат листата и короната на почти непрекъснат вторичен горен етаж. Мъртвият дървен материал в групите растителност допринася за интензивността на пожара. Височината варира, но обикновено, за да бъде причислена към тази група, групата от напълно развити храсти трябва да бъде шест фута или повече. Примерите включват Pinus Banksiana в северозападната част на САЩ, поля с храсти по източното крайбрежие и първообраза на гъсталака в Южна Калифорния. Дължината на пламъка е средно 19 фута и скоростта на разпространение е средно 75 чейна на час.
Горивен материал - Модел 5: Този модел горивен материал се състои от слабо тлеещи храсти или на открито, или под група дървета. Пожарът обикновено протича при повърхностните горивни материали и сухата шума и клони в долния етаж. Обикновено поведението на пожара не е много интензивно поради лекия товар на горивния материал и липсата на значителни количества мъртви материали. Често, когато не са повлияни в значителна степен от вятър или наклон, пожари с такъв модел горивен материал са от пълзящ тип или тип горене като стрела. На този модел съответстват млади зелени групи от Symphoricarpus racemosus, клен, елша или гъсталак. Дължината на пламъка е средно 4 фута и скоростта на разпространение е средно 18 чейна на час.
Горивен материал - Модел 6: Този модел попада между модели 4 и 5, като повечето от храстите са със средна височина и възраст. Поведението на пожара е по-малко интензивно, отколкото проявеното в модел 4, но може да бъде значително при умерен вятър или наклон. Без ветрове или наклон или когато достигне пролука в групата растения, пожарът ще стигне до земята. Голям набор от условия, отнасящи се до храстите, са категоризирани в този модел, включително гъсталак, групи хвойна-пелин, южни широколистни храсти, вид дъб, и др. Дължината на пламъка e средно 6 фута и скоростта на разпространение е средно 32 чейна на час.
Горивен материал - Модел 7: Този модел горивен материал e представен от лек до тежък долен етаж от силно запалими живи храсти под групи дървета. Височината обикновено е между 2 до 6 фута. Пожарите се развиват през храстите и повърхностните слоеве еднакво лесно. Типичните растения са черен смърч от Аляска, долен етаж от смесени Symphoricarpus racemosus - ниска палма/ шикалки – горен етаж от борове. Дължината на пламъка е средно 5 фута и скоростта на разпространяване е средно 20 чейна на час.
3. Група горивни материали от дървесен материал
Вероятността от запалване на пожари в тази група е по-малка поради липсата на фини горивни материали, освен ако източникът на запалване не попадне в сух торфен пласт или изгнил дървен материал. Сянката от купола на горния етаж, допринася за по-ниски средни температури. Влагата в горивните материали е относително по-висока в тази група, като забавя или елиминира много източници на запалване, с изключение на случаите, когато са налице оптимални условия. Индикаторите могат да бъдат лесно видими при пожари с ниска интензивност в рамките на тази група. Да се търси дълбочина на овъгляване, ъгъл на овъгляване, дехидратиране на листа, петна и отлагане на пепел. Ако пожарът е с достатъчна интензивност, за да достигне короната на дърветата, голяма част от микроиндикаторите на повърхностния слой изгнила шума могат да бъдат заличени в по-горещите части на пожара. Ъгъл на овъгляване, дълбочина на овъгляване и дехидратиране на листата върху останалата част от въздушните горивни материали или горивни материали в короната на дърветата могат обикновено все още да бъдат открити на разпространяващите се напред участъци на пожара. Да се съпостави степента на щетите между предните участъци на разпространение на пожара и крайните участъци на пожара. Остатъчното горене, свързано с увеличеното време на изгаряне, може да създаде заблуждаващи индикатори. Поради съществуващата възможност за дълбоко отлагане на пепел, свързано с по-големите обеми горивни материали и дълбокия торфен слой, определянето на източниците на запалване може да бъде много трудно. Изгарянето пада между 5 и 25% при по-голямата част от щетите, като разпространението се открива на повърхностния слой на гнилата шума. Товарът на горивния материал е между 4 до 12 тона на акър. Посоката е предимно хоризонтална и дълбочината варира между 3 инча до един фут.
Горивен материал - Модел 8: Това е група от дървен материал със затворен купол, образуван от дърветата, с малък и без долен етаж. Повърхностните горива са съставени предимно от леки къси борови иглички и слой от изгнили клончета или компактна изгнила шума. Пожарите са обикновено повърхностни, с малка дължина на пламъците, с изключение на случаите, когато пожарът удари “джак-пота” от натрупани горивни материали или в периоди на ниска влажност, високи температури и силни ветрове. Представителите на тези горивни материали включват вид бор, западен бял бор, смърч, ела, лиственица, елха и бреза. Дължината на пламъка е средно 1.0 фут и скоростта на разпространение е средно 1,6 чейна за час.
Горивен материал - Модел 9: Този модел горивен материал е представен от групи иглолистни дървета с дълги игли и широколистни дъбови твърди дървета без значителен долен етаж. Поради по-високата концентрация на паднал на земята мъртъв материал при този модел горивен материал пожарите се разпространяват по-бързо, отколкото при модел 8,. Пожари, които обхващат ниските части в групата на широколистните, предизвикват разпространяване на точкови огнища и друг вид непостоянно поведение поради хвърчащите и търкалящи се листа. Затворени групи от насаждения от иглолистни с дълги игли, като бор пондероза, червен бор, Джефри бор и южен бор се групират в този модел заедно с дъбови, кленови, бял американски орех и други южни широколистни растителни видове. Дължината на пламъка е средно 2,6 фута и скоростта на разпространение е средно 7,5 чейна на час.
Горивен материал - Модел 10: Този дървесен горивен материал се състои от горния етаж на дървета със значителна надстройка от мъртви клони с диаметър, по-голям от 3 инча. Интензивността на пожара е по-голяма в тази категория, отколкото при другите модели дървесен материал. Изгаряне на короната, разпространение на пожара на места и изгаряне на отделни дървета като факли се случват по-често при този модел. Всеки дървен материал може да бъде причислен към тази група, ако има тежки материали на земята. Примерите включват умрели насекоми, щети, нанесени от вятъра, места с повехнала растителност със значително количество мъртви листа, нарязани на части дървени трупи или само подкастрени такива. Дължината на пламъците е средно 4,8 фута и скоростта на разпространение е средно 7,9 чейна на час.
4. Група на дървени трупи
Тази група може да се запали сравнително трудно, в зависимост от възрастта и концентрацията на мъртвите материали. Да се търсят потенциални източници на запалване, които да са от същия вид, който може да поддържа по-висока температура за по-дълго време, с изключение на случаите, когато са налице оптимални условия за запалване. Местата на запалване са предимно в райони със сух торфен слой, изгнил дървен материал, различни фини горивни материали, като пресни борови иглички, паднали при сечене на дървета. Поради продължителните активни периоди на пламтене, свързани с тази група горивен материал, индикаторите често са заблуждаващи и объркващи. Степента на щетите, ъгълът на овъгляване и дехидратирането на листата на изправени живи горивни материали осигуряват най-надеждните индикатори в рамките на районите на разпространяващия се напред пожар. Защитата, петната и степента на щетите би трябвало да бъдат най-очевидни в задния край на пожара. Потенциалната възможност от силно натрупване на пепел, която съществува при тази група, може да затрудни изключително много откриването на повечето източници на запалване. Остатъчното горене в рамките на тази група представлява по-голям фактор, отколкото в която и да е от другите групи. Изгарянето може да варира от 10 до 70%. Товарът на горивния материал е между 10 до 200 тона на акър. Ориентацията е главно хоризонтална, като дълбочината на горивния материал е от 1 до 3 фута.
Горивен материал - Модел 11: Тази категория е тънък изсечен дървен материал, примесен с тревисти материали. Пожарите са доста активни, като, въпреки това, сянката, която хвърля горният етаж, разстоянието между горивните материали или стареенето на фините горивни материали може да ограничи поведението на пожара. Слабо частично изсичане, подрязване и дърводобив на южния бор са типични за този модел горивен материал. Дължината на пламъка е средно 3,5 фута и скоростта на разпространение е средно 6.0 чейна на час.
Горивен материал - Модел 12: Концентрациите на изсечен материал са значително по-високи и добре разпределени, но са средно по-малко от 35 тона на акър и се състоят предимно от материали, по-малки от три инча. Пожарите горят с висока интензивност, могат да предизвикат разпространение на точкови огнища и имат голяма скорост на разпространение. Ясни следи от рязане, тежки концентрации от пресни дървесни отпадъци от окастряне и разрязване на части на дървени трупи са примери за този модел горивен материал. Дължината на пламъка е средно 8 фута и скоростта на разпространение е средно 13 чейна на час.
Горивен материал - Модел 13: Този модел горивен материал се характеризира с непрекъснат слой от тежък материал от сечене на дървени трупи, по-големи от три инча диаметър. Пожарите се разпространяват бързо сред по-фини горивни материали с интензивност, която се увеличава по-бавно, когато се запалват по-големи горивни материали. Възможно е активно пламтене за по-дълги периоди и значително разпространение на точкови огнища при по-сурови атмосферни условия. Прясно отрязани трупи и частично нарязани дървени трупи са типични за този модел. Дължината на пламъка е средно 10,5 фута и скоростта на разпространение е средно 13,5 чейна на час.
4. Времето
Много следователи, разследващи пожари, разглеждат времето като най-важния критичен елемент, който се отнася до това, колко лесно може да се запали пожарът и да се разпространи. Времето е винаги променлива величина в уравнението за поведението на пожара. То може да има значително влияние върху другите два фактора - горивен материал и топография, които обикновено не се променят. За даден район горивните материали остават повече или по-малко постоянни, а топографията почти сигурно не се променя, но все пак в зависимост от атмосферните условия огънят може на едно и също място да тлее и да пълзи в продължение на един ден, а на следващия ден да гори с изключителна интензивност.
Поради тази причина следователят трябва да разбира значението на времето и на неговите три елемента, които имат отношение към лекотата на запалване и скоростта на разпространение, и в крайна сметка влиянието им върху формирането на индикаторите за модела на горене. Тези три елемента, които съставят “триъгълника на времето” са: 1) температура на въздуха; 2) относителна влажност, (и непряко влага на горивния материал); 3) вятър.
a. Температура на въздуха: Температурата на въздуха оказва влияние както върху лекотата на запалване, така и върху скоростта на разпространение. По-високите температури на въздуха предизвикват отстраняване на влагата чрез изпаряване и предварително загряване на горивните материали, като ги прави по-податливи на много разнообразни източници на запалване, както и на горене с по-голяма интензивност и по-големи скорости на разпространение.
По-високите температури на въздуха също се отразяват върху относителната влажност, като обикновено я намаляват с увеличаване на въздушната маса. Тъй като въздухът с по-висока температура затопля земята и повърхностните горивни материали, този процес на загряване влияе върху схемите на повърхностните въздушни течения. Тъй като температурата на въздуха се загрява сутрин и в ранните следобедни часове, въздухът на или близо до земята също се загрява, което го кара да се разширява и да се издига. Като правило тези издигащи се конвекционни течения се движат нагоре по склона през деня и обръщат посоката си и се спускат надолу по хълма след като се стъмни и в ранните утринни часове, когато въздухът се охлажда, сгъстява и пада надолу. Познаването на тези модели на вятъра през деня може да бъде много важно за правилното тълкуване на някои индикатори за модели на горене. (Различните видове вятър се разглеждат по-подробно в следващия раздел относно ветровете).
Съществени температурни разлики могат да бъдат наблюдавани в зависимост от точното местоположение. Един затворен купол действа като ефикасна бариера срещу нагряването от слънцето, като отразява или абсорбира входящата слънчева радиация. Може да има разлика от 20 градуса по Фаренхайт между върха на купола и земята.
През слънчевите часове на деня максималната температура на повърхностния слой може да бъде двойно по-висока от температурата, която е на няколко фута над нивото на земната повърхност. Температурата на въздуха намалява бързо над повърхността, където въздухът започва да се смесва. Повечето метеорологични станции са разположени на пет фута над земята, като показанията на устройството за времевите пояси се отчитат приблизително на същата височина. Ето защо показанието на температурата от кой да е от тези източници обикновено не отразява действителната температура на повърхността, която би могла да бъде даже 160 градуса по Фаренхайт. Тези температурни разлики могат да имат много малки по мащаб или микроклиматични ефекти върху горивните материали в този район, включително промени във влагата на мъртви горивни материали. Тези различия трябва да се имат предвид от следователя, когато разглежда възможните източници на запалване.
Свързано с температурата и потенциално съображение за разследващия пожари следовател е явлението, известно като термичен пояс. Това е районът около планински склон, при който обикновено се отчита най-малка разлика в дневните температури, има най-високите средни температури и най-ниската относителна влажност. Термичните слоеве са разположени на върха на повърхностните инверсионни слоеве, образувани през нощта в периодите на стабилно време. Инверсионният слой се образува, когато въздухът се охлажда и се спуска надолу, като се установява в долини и каньони. Термичните пояси обикновено се откриват под нивото на върха на хребета, въпреки че височината е различна всяка нощ, в зависимост от дълбочината на инверсията. Поради по-високата температура и по-ниската относителна влажност, пожарите започват по-лесно и горят по-активно през нощта в рамките на термичен пояс, отколкото в друго местоположение над или под него.
b. Относителна влажност (ОВ)
Водата винаги присъства във въздуха в едно от трите си състояния. Тя може да съществува под формата на газ (водна пара), течност (дъжд или роса) или в твърдо състояние (град, сняг или лапавица). За разследващия пожари следовател най-важната концепция за разбиране по отношение на атмосферната влага е влиянието на водната пара (влагата) върху различните източници на запалване.
Дадена въздушна маса при дадена температура може да съдържа определено количество вода под формата на пара. Водата постоянно променя формата си. Когато водата променя състоянието си от течно в газообразно, тя се изпарява в атмосферата. Движението на молекулите в изпаряващата се вода на повърхностната граница между въздуха и водата създава налягане, известно като парно налягане на водата. Тези изпуснати молекули влизат в атмосферата и допринасят за общото атмосферно налягане. Това е известно като частично налягане, дължащо се на водна пара или просто парно налягане.
На тази граница на повърхността водните молекули се обменят в двете посоки едновременно, но обикновено обменът е по-голям в едната посока. Когато повече молекули напускат водната повърхност, се казва, че настъпва изпаряване. Когато повече молекули влизат във водната повърхност, настъпва кондензация. Когато парното налягане в атмосферата е в равновесие с парното налягане на водната повърхност, няма обмен на водни молекули в нито една посока и се казва, че атмосферата е наситена. Това е известно като налягане на наситени водни пари. То варира в зависимост от температурата. Колкото е по-висока температурата на въздуха, толкова повече водна пара може да съдържа дадена въздушна маса и толкова по-голямо е налягането на наситените водни пари. Когато въздушната маса се охлажда, тя съдържа по-малко пара. Когато въздушната маса достигне някаква температура, при която не може да се задържа никаква допълнителна влага, се казва, че е достигната точката на температурата на оросяване или просто точката на оросяване. Охлаждането над тази точка предизвиква кондензация под формата на мъгла, облаци или роса. Поради това, общото правило е, че колкото по-топла е въздушната маса, толкова повече водна пара може потенциално да задържа.
Действителното количество от общата водна пара в дадена въздушна маса се нарича абсолютна влажност. Измерва се като тегло на обем (като толкова много фунта водна пара в 1000 кубични фута въздух). Абсолютната влажност е различна във всяка въздушна маса. Също има различия в рамките на въздушната маса в зависимост от часа и пространството. Абсолютната влажност се влияе от регионалния произход на въздушната маса. Морските въздушни маси имат по-висока абсолютна влага, отколкото тези, образувани в райони от сушата. Когато въздушните маси се отдалечават от източника си, те загубват или придобиват влага чрез изпаряване, транспирация, кондензация и валеж. Въпреки, че абсолютната влажност се променя в резултат на тези механизми, промяната е постепенна. Това, което се променя далеч по-често и значително е относителната влажност или ОВ.
Насищането на повърхностния въздух е условие, което не благоприятства запалването или горенето на горски и полски пожари. Ненаситеният въздух е, обаче, много по-благоприятен, тъй като разрешава изпаряването на водна пара от горските горивни материали, като увеличава лекотата на запалване и запалимостта. Като се има предвид, че абсолютната влажност на въздушната маса остава относително стабилна, разширяването на въздуха чрез нагряване повишава потенциала на въздушната маса да задържа повече водна пара. Ако въздушната маса не получи допълнителна влага, която да повиши абсолютната влажност, тогава способността на въздуха за задържане на пара превишава съществуващата влага.
Разликата се нарича относителна влажност на въздушната маса. Това е съотношението, измерено в проценти, между количеството влага в обем въздух към общото количество, което този обем би могъл потенциално да задържа при дадена температура и атмосферно налягане. То е между 100% относителна влажност при насищане до 10% или по-ниско за въздух, който е много сух. Връзката между относителната влажност и температурата трябва да се взема под внимание. По-високите температури обикновено са равни на по-ниска относителна влажност.
ОВ пряко влияе върху влагата на мъртвия горивен материал, особено при категориите горивни материали с един и десет часа време на закъснение. Горивните материали в тези категории са най- податливи на запалване.Тъй като високата ОВ ограничава или елиминира някои източници на запалване, информация за ОВ във вероятния час на започване на пожара може да бъде основна информация за следователя. ОВ, по-висока от 22%, изключва много източници на запалване, тлеещи при ниска температура (цигарите) или при висока температура, краткотрайни източници (малки частици от отработен въглерод). Като общо правило, източникът на запалване може да гори с висока температура за по-дълго време, когато нарастването на ОВ премине 22%. Познаването на този факт може да помогне при елиминирането или потвърждаването на възможни източници на запалване.
Стационарна метеорологична станция, оборудвана с хигрограф или хигротермограф, който се намира в относително равен терен, може да предостави показания, които да са достатъчно представителни за заобикалящия район. Относителната влажност може да варира значително, от друга страна, в зависимост от микроклиматичните условия на определени места. Групи със затворен купол могат да регистрират от 5 до 20% разлика в сравнение с открито сечище в съседство, поради ефекта от сянката и защитата от вятъра. Различната надморска височина и изложението могат също да отчетат значителни различия. Места с по-висока надморска височина имат по-висока влажност, поради по-ниската температура на въздуха, отколкото в ниските райони. Растителността с южно изложение обикновено изсъхва по-рано през сезона и е изложени на по-високи температури през цялото лято. Покривката от облаци над едно място може да увеличи влажността, в сравнение със съседен участък, който е само частично покрит от облаци.
Поради тези потенциални различия между мястото на възникване на пожара и най-близката метеорологична станция най-добрият начин за определяне на ОВ е да се определи на мястото на пожара и колкото може по близо до часа на запалване на пожара. Реагиращите екипи за потушаване на пожара обикновено вземат ОВ и други показания, свързани с времето и пожара, при пристигането си. Това обикновено е най-добрият източник на данни, с които разполага следователят, при условие, че те са взети правилно. Ако няма данни или има съмнения, че те са неточни, следователят трябва да отчете присъщите атмосферни условия. Едно от най-разпространените и най-точни измервателни устройства за отчитане на ОВ е преносимият влагометър, който е елемент от стандартния комплект за времевия пояс на пожара. Когато се използва влагометърът за определяне на ОВ, да се следват точно указанията. Да не се взимат показания в изгорелия район, а да се направи опит за намиране на място в съседство, което повтаря условията, намерени при предполагаемия източник. Да се избягва използването на електронни измервателни уреди, държани в ръка, тъй като тяхната точност може да е нарушена с няколко пункта от процента. Тази разлика не е толкова важна за контекста на потушаването на пожара, но може да бъде от значение за следователя.
На последно място, относителната влажност също играе роля по отношение на интензивността на пожара и скоростта на разпространение с произтичащото от това влияние върху показателите на моделите на горене. По-високата влажност забавя разпространението и интензивността на пожара. Когато пожарът навлезе в район или времеви период с по-висока ОВ, интензивността му може да спадне значително, със съответна промяна на индикаторите за модела на горене. При отсъствието на други важни влияния като стръмни склонове или високи ветрове, се очаква по-малко изгаряне, повишени индикатори, по-ниски ъгли на овъгляване, по-малко дехидратиране на листата и повишени показатели на защита.
c. Вятър
Вятърът е последният елемент от триъгълника на времето и е вероятно най-важният по отношение на влиянието му върху поведението на пожара. Вятърът има значително влияние върху интензивността, скоростта на разпространение, посоката на развитие и може непряко да повлияе лекотата на запалване. Освен осигуряване на повече кислород към огъня, теченията на вятъра навеждат пламъците под ъгъл, като по този начин те се увеличават на дължина и достигат горивни материали преди предната част на пламъка. Този ъглов модел на пламъка може да се наблюдава в съответния модел на овъгляване, оставен върху растителността в предните участъци на пожара.
Пламъци, горящи при слаб до умерен вятър, имат тенденция да горят в права посока или само под слаб ъгъл и с много по-малка интензивност. Тези два ефекта на вятъра, свързани с поведението на пожара, са изключително важни, за да се разберат индикаторите на по-голямата част от моделите на горене (виж Раздел ІІІ).
Силните ветрове също допринасят за разпространението на пожара, като носят живи въглени и пламтящи главни по посоката, в която духат, на къси и дълги разстояния, като създават пожари в точкови огнища, което може да накара следователят да определи неправилно едно от тях като точката на възникване или като множество места на възникване.
Заедно с наклона вятърът оказва по-голямо влияние върху посоката, в която ще се развива главният пожар, отколкото всеки друг фактор. Като главно правило следователят трябва винаги да се стреми правилно да определя посоката и скоростта на вятъра във вероятния час на запалване. Тази информация може да се окаже безценна, като се изключат съществени участъци от изгорелия район.
Високата скорост на вятъра е равна на висока скорост на разпространение и по-голяма интензивност. В зависимост от другите условия на пожара, това може да има няколко общи ефекта, които могат да бъдат важни за следователя. Силните ветрове често предизвикват силно изразени макроиндикатори като дехидратиране на листата, ъгъл на овъгляване, сажди и степен на щети. Поради силните ветрове пожарът може да гори с такава интензивност, че могат да бъдат замъглени или заличени много от микроиндикаторите, като защита, тревно стебло и петна върху малки предмети. Пламъците срещу силни ветрове могат също да създадат показатели, които на пръв поглед, биха могли да бъдат объркани с индикатори при посока на пожара напред, поради увеличения ъгъл на пламъка и дължината.
Вятърът също може да окаже влияние върху лекотата на запалване чрез ефекта на изсушаване, който има върху горивните материали и неговата способност да осигури повече кислород на тлеещ източник на запалване. В някои случаи вятърът може в действителност да предотврати някои източници на запалване да запалят пожар, като разсее топлината, или на практика да раздуха открит пламък.
Вятърът рядко духа с постоянна скорост, нито пък изцяло в една посока. Той често сменя посоката по своя воля или поради локализирани механични или термични влияния. Тези влияния могат да доведат до вихрушки, огнени вихрушки, неравномерна скорост на разпространение и значителни промени в посоката. Познания относно това, как тези влияния могат да доведат до локализирано отклонение, могат да помогнат на следователя правилно да изтълкува произтичащите модели на горене..
Атмосферата е в постоянно движение поради ефекта на неравно слънчево нагряване между полюсите и екватора и вторичните циркулации около системите за високо и ниско налягане. Тези движещи се въздушни маси се усещат от нас като вятър. Ветровете могат да се разглеждат на две скали – общи ветрове от голям мащаб и ветрове от малък мащаб. И двата вида ветрове спомагат за образуването на повърхностни ветрове.
Всички ветрове са резултат от температурни разлики, които водят до разлики в налягането. Въздухът, нагрят на екватора, се издига към полюсите, а студеният въздух на полюсите пада надолу и се движи към екватора. Въртенето на земята създава сила, известена като ефекта на Кориолис. Този ефект причинява отклонение на многомащабно движение на въздуха на дясно, създавайки множество важни ветрови пояси. В средните ширини ветровете имат тенденция да духат от запад на изток и се наричат “западни ветрове”. (Посоката на вятъра винаги се определя от посоката на компаса, от която духа).
Тези въздушни маси се измерват чрез атмосферно налягане и са известни като области на високо или ниско налягане. Заедно с ефекта на Кориолис, въздухът има тенденция да духа от области с високо налягане към области с ниско налягане. Тези маси от обикновено по-горещ или по-студен въздух си взаимодействат по продължението на граница, известна като фронт и ветровете, свързани с тези маси, се наричат фронтални ветрове. Когато студена въздушна маса се замества от по-топла маса, това е известно като топъл фронт и студен фронт, когато студен въздух замества топъл въздух. Тъй като фронтовете лежат в участъци от ниско налягане, те обикновено са придружени от промени в скоростта и посоката на вятъра. В зависимост от разликите в налягането и температурните разлики, свързани с фронта, тези промени могат да бъдат значителни и могат действително да окажат влияние върху поведението на пожара. Когато преминава студен фронт над дадена област, вятърът се премества от югоизток към югозапад с приближаването му. След преминаването на фронта вятърът бързо се премества на запад, а след това на северозапад. Тъй като относителните разлики в налягането са малки по дължината на фронта, ветровете, свързани с фронталната активност, могат да бъдат доста силни и поривисти. Ветровете при топлите фронтове са обикновено много по-слаби и имат малко значение по време на сезона на пожарите.
Тези ветрове от горната атмосфера или ветрове от голям мащаб са важни за следователя по две други причини. Те могат да допринесат за движението на повърхностния въздух и да повлияят върху общата му насоченост, въпреки че понякога могат значително да се различават от повърхностните ветрове. Те често са важни, тъй като могат да подпомогнат или да затруднят развитието на дълбоки конвекционни колони в по-късните етапи от хода на пожара, като са в състояние да транспортират или блокират конвекционното въздушно движение.
От по-голямо значение за следователя са ветровете с малки мащаби. Тези ветрове възникват в резултат на разликите в местната температура. Теренът също оказва добре известно влияние върху образуването на повърхностни ветрове; колкото по-разнообразен е теренът, толкова по-голямо е неговото влияние.
В повечето райони местните ветрове са преобладаващи дневни ветрове. Има три категории на тези местни ветрове: бриз от морето и сушата, ветрове по склона и ветрове в долината.
Морският бриз се образува като резултат от слънчевото нагряване на водата и произтичащата разлика в налягането. Тези ветрове започват към средата на сутринта или в ранния следобед и се движат към брега, като спират към залез слънце.
Бризът от сушата настъпва през нощта и е обратният ефект на морския бриз. Вечерта масата на сушата се охлажда по-бързо от водата и разликата в налягането кара въздухът да се движи от сушата към водата. Обикновено бризът от сушата не е толкова силен, колкото морският бриз, но те могат да имат понякога значително влияние върху пожарите нощно време в крайбрежните райони.
Вятърът по склона възниква в резултат на слънчевото нагряване през деня и охлаждането през нощта. Относителната разлика в налягането, която се развива между нагретия въздух близо до склона и по-хладния въздух на същата височина кара въздухът да се издига. Дълбочината на потока по нанагорнището нараства с изкачването ви все по-нагоре по склона. Ветровете нагоре по склона могат да бъдат доста силни и яростни, като оказват значително влияние върху поведението на пожара. През нощта, когато въздухът се охлажда, потокът обръща посоката на движението си и по-хладният въздух пада обратно по надолнището. Тези ветрове надолу по склона са с по-ниска скорост и са доста повърхностни.
Подобно явление се наблюдава в планинските долини и каньони. Въздухът в тези долини става по-топъл, отколкото въздухът на същата височина над съседни долини и големи равнини, в резултат на което се формира поток над каньона или над долината. Както при ветровете надолу по склона, тези течения на вятъра обръщат посоката си и стават ветрове, духащи в каньона след като се мръкне.
Поради ефекта на слънчевото нагряване областите, разположени в близост една до друга, могат да имат различни видове ветрове по склона по време на различни периоди на деня. Например, сутринта източното изложение на северен/южен хребет или каньон, който слънцето огрява пръв може да има ветрове, духащи нагоре по склона, докато западното изложение, което е в сянка, може да има ветрове, духащи надолу по склона и каньона. С напредването на деня, ситуацията може да се обърне.
Друг вид вятър от значение за разследващите пожари следователи е фьонът. Тези ветрове се наричат по различен начин, в зависимост от страната, където действат. В Калифорния те се наричат Санта Ана, а на изток от Скалистите планини – Чинуук. Те започват да духат, когато голяма система със стабилно налягане се мести по продължението на планинска верига и попада в област с ниско налягане. Когато въздухът слиза откъм подветрената страна на планинска верига, той се компресира и се нагрява. Увеличава се също така неговата скорост, когато преминава през тесни топографски образувания. Скоростта на вятъра може да достигне до 90 м/ч в някои случаи и да има изключителен ефект върху поведението на пожара. Ветрове, свързани с гръмотевична буря с въздушни течения надолу могат също да имат важно влияние върху поведението на пожара. Тези ветрове, дори и много краткотрайни, могат значително да се отразят върху интензивността и посоката. Конвекционен въздух се издига от гръмотевичната буря, охлажда се и след това бързо слиза от облаците. Възникналите въздушни течения, насочени надолу, могат да достигнат скорост от 60 м/ч и се разпространяват радиално във всички посоки. Тези студени и яростни ветрове могат да бъдат почувствани в продължение на 10 или повече мили от бурята, особено, ако са канализирани от планински вериги или каньони.
Последното явление, свързано с непостоянното поведение на пожара, което следователят трябва да познава, са вихрите. Вихрите включват вихрушките и бурните пожари. Вихрушките възникват през топлите дни на сухи терени по време на периоди на слаби ветрове и високо налягане. Те са резултат на интензивно местно нагряване. Вихрушката може да остане на място или да се движи с повърхностния вятър. Когато повърхностните ветрове са слаби, вихрушките се движат нагоре по склона. Те могат да варират от няколко фута в основата до над 100 фута в диаметър. Вихрушките се наблюдават най-често след пожар, тъй като изгорялата повърхност поглъща голямо количество слънчева радиация. Тези вихрушки могат да разпръснат горящи парчета извън периметъра на пожара, предизвиквайки по този начин точкови огнища на пожари. Те също могат да разрушат крехките микроиндикатори и овъглените доказателства за причината за пожара.
Бурните пожари се свързват с райони на пожари с висока интензивност по продължението на горящия фронт. Условията, необходими за тяхното образуване, са подобни на тези, необходими за вихрушките. Те обикновено възникват на подветрената страна на засегнатите склонове или на задната страна на повърхностен хребет. Тези бурни пожари могат да разпространят огъня в различни посоки и да увеличат пожарите в точкови огнища.
Посоката на повърхностните ветрове също може да се влияе в значителна степен от топографията. Познаването на тези влияния може да бъде от съществено значение за следователя, когато се опитва да обясни промените в посоката на огъня, която може да бъде свързана с топографията. Има три категории топографски влияния на вятъра. Те са механични, турбулентни и триещи.
Въздухът има свойства подобни на флуид. Земята и характеристиките й са твърди. Когато движещият се въздух удари топографска характеристика, движението на въздуха се изменя. Тези механични ефекти са разделени в три подкатегории: насочено канализиране, ефект на Вентури и действие на вълната.
Насочено канализиране настъпва, когато дренаж или каньон отклонява част от общия въздух, като го изпраща в посока, паралелна на дренажа. Тези ветрове често са достатъчно силни, за да променят посоката на пожара.
Ефектът на Вентури често се наблюдава в райони, където вятърът духа през тесен отвор, като седловина, дефиле или тясна клисура. Скоростта на вятъра се увеличава, като минава през отвора, като най-често това води до увеличаване на интензивността на пожара и скоростта на разпространение.
Действия на вълната са тези ефекти, които са свързани със специфични топографски характеристики. Когато въздухът се движи над препятствия, като хребети, върхове, стръмни крайбрежни скали, край на каньон, той създава турбулентна зона на подветрената страна. Турбулентният вятър често се нарича “вихрово движение”, като то може да бъде едновременно вертикално или хоризонтално. Силата на получените вихрови движения зависи от размера на препятствието и скоростта на вятъра. Вихровите движения могат да причинят силни ветрове надолу по склона на подветрените страни на хребетите, които засягат поведението на пожара. Вихровите движения често се образуват при сливането на отводнявания и на подветрената страна на издадените планински хребети, които преминават в по-големи дренажи.
Всички тези фактори, които образуват общи ветрове от голям мащаб и локални ветрове от малък мащаб, се комбинират, за да образуват това, което е известно като повърхностен вятър. Повърхностният вятър е резултат от елементите на локалните и общи ветрове, събрани заедно и измерени на 20 фута над земната повърхност в сечище или 20 фута над повърхността на средната растителна покривка. Примерът за това, как работи това уравнение е следният: общият вятър е западен със скорост 10 м/ч. Когато вятърът пада по-близо до повърхността, съпротивлението, което се дължи на триенето от повърхността на земята, намалява скоростта на вятъра на 7 м/ч. Локалният вятър е нагоре по склона (западен) при 5 м/ч. Събирането на скоростта на общия вятър и на скоростта на локалния вятър заедно води до образуването на повърхностен вятър със скорост 12 м/ч.
Взаимовръзката между тези ветрове, която създава повърхностните ветрове, се осъществява една стъпка по-далеч при изчисляването на скоростта на вятъра, която засяга в най-голяма степен поведението на пожара. Скоростта на вятъра, която влияе най-много върху разпространението на пожара, е вятърът, който възниква на средна височина от фронта на пламъка на пожара. Това е известно като скорост на вятъра при среден пламък. Скоростта на вятъра при среден пламък е обикновено по-малка от скоростта на повърхностния вятър поради съпротивлението, което се дължи на триенето, създадено от растителността и земната повърхност. За да се намали скоростта на повърхностния вятър до скоростта на вятъра при средна височина на пламъка, нашите изчисления трябва да отчитат вида горивен материал и обема на завета от вятъра, осигурен от топографията. Скоростта на вятъра при средна височина на пламъка може да бъде намалена само с 10% до 60%, в зависимост от тези фактори. Измерванията на скоростта на вятъра, направени с анемоменър от комплект за времеви пояс на ниво на очите са точно представяне на скоростта на вятъра при средна височина на пламъка. Именно тези скорости на ветровете трябва да се използват, когато се правят изчисления за поведението на пожара.
d. Топография
Последният фактор, който влияе върху поведението на пожара е топографията. По същество, топографията е “релефът на земята”. Физическата конфигурация на земята, където пожарът гори, може да има основно влияние върху скоростта на горските и полските пожари, както и върху посоката на разпространение. Топографията се разделя на четири фактора: наклон, изложение, височина и терен.
Наклонът се отнася до стръмността или полегатостта на даден участък земя. Той се измерва като издигане над трасе и се изразява обикновено в проценти. Колкото е по-висок процентът на наклона, толкова по-стръмен е той. Пожарите горят обикновено по-бързо нагоре по хълма и с увеличена интензивност. Предварителното нагряване поради ъгъла на пламъка и конвекцията и ветровете, които духат през деня нагоре по склона или нагоре по каньона, допринасят за този ефект. Тази интензивност обикновено води до по-изразени индикатори на горене, свързани с разпространяване на пожара напред и нагоре, отколкото при пожар, който се връща надолу. Стръмните наклони могат да бъдат изключително заблуждаващи за следователя. Тази ситуация настъпва, когато парче горящ горивен материал се разпадне и търколи надолу, като запалва нов пожар извън периметъра на първоначалния пожар. Докато е общо правило точката на възникване на пожара да е в долния край на пожара или в края на пожара, следователят трябва да е готов да приеме възможността действителната точка на възникване да е още по-нагоре по склона, отколкото изглежда, поради това, което се е случило. Внимателното проучване на показателите около точката на възникване на пожара може да разкрие непрекъснат модел от връщащ се назад пожар, който се спуска надолу от двете страни на трасето нагоре по склона, като свързва по-голям район на връщане назад над трасето. Този модел може да е много труден за откриване, в зависимост от разстоянието, вида горивен материал и условията на горене, но трябва да се разглежда при пожари, които възникват при стръмни склонове.
Изложението или изгледът е вторият елемент на топографията. Той се изразява като основна посока на компаса, към която е обърнат конкретен склон. Различията между температурата и относителната влажност между различните изложения също води до различия в горивните материали, товарите на горивните материали и влагата на горивните материали. Пожарът по южните склонове, който получава повече слънчева радиация, гори по-рано в годината и с по-голяма интензивност, отколкото пожари при северно изложение, по тези причини. Южните склонове също имат на разположение повече фини горивни материали, което ги прави по-податливи на най-различни източници на запалване.
Височината просто се отнася до надморската височина на определено място. Разликите във височината създават изменения в температурата и относителната влажност, подобно на тези, свързани с изложението. Пожари при по-голяма височина горят с по-малка интензивност и по-малка скорост на разпространение поради по-ниските температури и по-високата относителна влажност.
Теренът се отнася до специфични характеристики на земята в определен участък от земята. Тези характеристики на терена са или препятствия като хребети, стръмни скали на морски бряг или издадени напред канари или пробиви в релефа като котловини, клисури, комини или дефилета, които съществуват в малък район. Препятствията блокират въздушния поток, създават вихрови движения и турбулентност, както е описано в раздела за вятъра. Пробивите в релефа имат тенденция да увеличат скоростта на вятъра, тъй като преминава като през фуния през тях и води до изключително високи скорости на разпространение под и в съседство на тях. Това може да създаде райони на пожара, в които той гори много по-бързо, отколкото в основните части, като допринася по този начин за неравномерен модел на горене.
D. ПРИЛАГАНЕ НА ПРИНЦИПИТЕ ЗА ПОВЕДЕНИЕ НА ПОЖАРА ПРИ ТЪЛКУВАНЕТО НА МОДЕЛА НА ГОРЕНЕ
След като следователят е получил солидни познания за основните принципи, описани в предходните раздели, той или тя трябва да ги приложи правилно в ситуация на пожар. Списъкът по-долу съдържа някои обобщения по отношение на поведението на пожара, които се потвърждават в по-голямата част от случаите. Помнете, въпреки всичко, че при разследванията на пожар, има няколко установени правила и човек винаги трябва да тълкува това, което наблюдава в цялостния контекст на всяко отделно място на пожар.
1. Горивни материали
a. Влагата в горивните материали пряко се отразява върху лекотата на запалване и скоростта на разпространение. Горивните материали с висока влага елиминират много източници на запалване и значително забавят разпространението и интензивността на пожара.
b. Фините горивни материали, (горивни материали с един час и десет часа време на закъснение), се запалват по лесно и изгарят по-цялостно, отколкото по-тежките горивни материали.
c. Дълбочината на горивния материал пряко влияе върху надеждността на показателите, като дълбоките горивни материали правят индикаторите не толкова надеждни. Дълбоките горивни материали могат също да предизвикат източникът на запалване да изгори изцяло или да бъде покрит под дълбок пласт пепел.
d. Горивни материали, които са подредени в близост един до друг, се отразяват върху образуването на отделните индикатори на горене на всеки един от тях. Големите горивни материали могат напълно да заличат индикаторите на горене на съседни фини горивни материали.
2. Времето
a. Високите температури, ниската относителна влажност и силните ветрове създават пожари с висока интензивност, които се разпространяват по-бързо. Това води до по-пълно изгаряне, по-видимо изразени макроиндикатори и най-общо по-надеждни индикатори
b. Докато времето играе може би най-важната роля за запалването и поведението на пожара, вятърът е най-важният фактор в категорията време. Високите ветрове могат да преодолеят високата влажност, ниските температури и, в някои случаи, стръмните склонове. Средните до силни ветрове водят до надеждни индикатори в разнообразните класове индикатори, но могат също така да затруднят отчитането на някои индикатори от задния край на пожара.
3. Топография
a. Стръмните склонове създават по-интензивно и бързо разпространение на пожара, което създава ясно изразени индикатори.
b. При по-полегатите склонове горенето е по-бавно и пожарите са не толкова интензивни пожари и с по-трудно откриваеми индикатори.
c. Когато горят по склон, пожари, които се развиват напред и назад, имат уникални характеристики на ъгъла на овъгляване, които са по-лесно забележими, отколкото когато те възникват върху полегат терен.
d. Стръмните склонове могат да предизвикат търкаляне надолу на горящия материал, като създава райони, изглеждащи като райони на възникване на пожара.
Необходимостта от цялостно разбиране на комплексните фактори, които управляват поведението на пожара, не може да бъде преувеличено. Квалифицираният следовател се ползва от всички факти и се уверява, че те съответстват на известните параметри на поведението на пожара. Всяко тълкуване на индикаторите за модела на горене трябва да стане в контекста на научна връзка между горивния материал, времето, топографията и предаването на топлина. Когато следователят в крайна сметка определи предполагаемата причина, тя също трябва да се вписва в същия контекст. Без тези основни познания, разследването на пожар е по-скоро търсене на сляпо, отколкото научно основан процес.