Un verano de tormentas de humo

En 2000, los científicos atmosféricos del Laboratorio de Investigación Naval de los EE. UU. (NRL) informaron por primera vez que las columnas de humo de los incendios forestales intensos podían generar tormentas eléctricas imponentes que canalizaban el humo tan alto o más alto que la altitud de crucero de los chorros. Estas nubes, pirocumulonimbus (flammagenitus) , o pyroCb, cautivaron a los científicos en ese momento. Antes de ese descubrimiento, se pensaba que solo las erupciones volcánicas explosivas y las tormentas extremas eran capaces de elevar el material tan alto.

Aunque el funcionamiento de estas nubes de tormenta infundidas de humo se ha enfocado más claramente, su comportamiento cada vez más extremo en los últimos años ha sorprendido y preocupado a algunos científicos que las rastrean. Los últimos encuentros con estas nubes de humo que escupen fuego se produjeron en América del Norte en junio y julio de 2021 durante una temporada de incendios inusualmente cálida que llegó temprano a los bosques canadienses y estadounidenses.

Michael Fromm y David Peterson de NRL y un equipo de colegas de la NASA y varias otras instituciones han utilizado el Advanced Baseline Imager (ABI) en los satélites meteorológicos NOAA-NASA GOES, así como sensores en otros satélites, para identificar 61 pyroCbs en Norteamérica este año a partir del 29 de julio de 2021, aproximadamente a la mitad de la temporada de incendios.

Sus observaciones incluyeron un notable brote de 10 pyroCbs a lo largo de la frontera de Saskatchewan-Manitoba el 16 de julio. Fueron más tormentas de humo de incendios forestales de las que los científicos han observado en América del Norte en un solo día desde que comenzaron a rastrearlas todas con satélites en 2013. En la imagen ABI que se muestra arriba, todas las nubes marcadas terminaron generando PyroCbs, aunque algunos todavía estaban en el pirocumulus etapa (pyroCu) cuando se tomó la imagen. La imagen a continuación muestra un ejemplo de un pequeño pyroCb que se eleva sobre el incendio de McKay Creek el 30 de junio de 2021.

El brote de julio se produjo dos semanas después de otro evento inusual, lo que Fromm llamó un "monstruo pyroCb" que se desarrolló el 30 de junio sobre el incendio del lago Sparks en el oeste de Canadá. Una célula de tormenta creció sobre un incendio forestal en Columbia Británica y se extendió por más de 160.000 kilómetros cuadrados, un área un poco más grande que el estado de Georgia.

A medida que se extendía, se generó una chimenea de humo de hasta 16 kilómetros de altura, según los datos recopilados por el espectrorradiómetro de imágenes de ángulos múltiples (MISR) en el satélite Terra de la NASA. Mientras tanto, un satélite GOES observó la tormenta desencadenando extraordinarios relámpagos. Después de ver imágenes satelitales de la tormenta, el humo se extendió ampliamente a medida que las corrientes ascendentes golpeaban la estratosfera, un meteorólogo describió el comportamiento de la nube como "absolutamente alucinante".

La Red de Detección de Rayos de América del Norte registró casi 113.000 rayo nube a tierra golpes durante el evento, una gran cantidad de una tormenta en Canadá. Un meteorólogo calculó que este evento de pyroCb produjo alrededor del 5 por ciento del total anual de rayos de Canadá de una sola vez. Debido a que las partículas de humo en pyroCbs limitan el tamaño de las gotas de agua, las tormentas eléctricas producen una lluvia mínima. Entonces, la explosión de un rayo pudo haber provocado nuevos incendios , acelerado su propagación y reactivado el motor meteorológico que lo creó en primer lugar.

Todo esto se desarrolló durante una ola de calor inusualmente severa y desafiante que llevó las temperaturas en la Colombia Británica a niveles récord. Esas temperaturas extremas habrían sido "virtualmente imposibles" sin el calentamiento global, según científicos de la iniciativa World Weather Attribution.

"Estamos viendo que los pyroCbs ocurren casi todas las noches ahora, y solo estamos a la mitad de la temporada de incendios", dijo Peterson. "Esto podría empeorar mucho antes de mejorar".

Con los incendios extremos y los pyroCbs cada vez más comunes, Fromm y Peterson se preguntan qué significa todo esto. “Estamos ejecutando proyectos para que sea más fácil pronosticar dónde aparecerán pyroCbs. La esperanza es que podamos mejorar los sistemas que mantienen a los bomberos, pilotos y personas lo más seguros posible ”, dijo Peterson. "Pero también estamos observando cuánto humo llega a la estratosfera y desarrollando métodos para cuantificar lo que significa para el equilibrio radiativo y el clima de la Tierra".

Según eventos pasados, incluido un "súper brote" en diciembre de 2019 y enero de 2020, cuando los pyroCbs eran aún más numerosos, los científicos saben que el humo que estos eventos inyectan en la estratosfera puede extenderse y comportarse como una sombra masiva, lo que lleva a un enfriamiento regional temporal. La imagen de arriba del espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) muestra varios piroCbs que se elevan de las columnas de humo que fueron parte de ese brote.

Con suficiente humo en la estratosfera, el efecto de enfriamiento podría ser considerable, tal vez incluso lo suficiente como para hacer que las temperaturas globales disminuyan, al igual que lo hizo la erupción de ceniza del Monte Pinatubo en la década de 1990 debido a las partículas volcánicas que permanecieron en la atmósfera. Los incendios australianos arrojaron aproximadamente una décima parte de la masa de aerosoles de enfriamiento a la estratosfera que Pinatubo. "Si los pyrocbs se vuelven más frecuentes, los impactos climáticos realmente podrían comenzar a acumularse", dijo Fromm. "Es algo que estaremos observando de cerca".

Imágenes de NASA Earth Observatory por Joshua Stevens y Lauren Dauphin , usando datos MODIS y GOES de NASA EOSDIS LANCE y GIBS / Worldview , datos Landsat del Servicio Geológico de los Estados Unidos y datos GEOS-5 de la Oficina de Modelado y Asimilación Global de la NASA GSFC. Historia de Adam Voiland.

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