مقدمه:

وقوع آتش سوزی در جنگل­ها و مراتع می­ تواند بخش بزرگی از منابع طبیعی هر کشور را نابود کند. از آنجایی که عوامل زیادی در وقوع یک آتش سوزی دخیل هستند، پیش بینی زمان بروز آتش سوزی کار بسیار دشواری می ­باشد. اما می ­توانیم با بررسی رفتار آتش در طبیعت، فرآیند کنترل و اطفای آن را بهتر و با آگاهی بیشتر انجام دهیم تا خسارات ناشی از حریق را به حداقل برسانیم. رفتار آتش در طبیعت (جنگل­ ها و مراتع)، به سه عامل مهم بستگی دارد که در این مقاله قصد داریم آنها را مورد ارزیابی قرار دهیم.

مثلث رفتار آتش

گرما، اکسیژن، سوخت و واکنش ­های شیمیایی زنجیره ­ای چهار وجه از یک هرم را تشکیل می­ دهند که به هرم آتش معروف است . وجود هر یک از این عوامل برای شروع و تداوم یک آتش سوزی لازم و ضروری می ­باشد؛ به طوری که برای اطفای حریق کافی است یکی از این چهار مورد را از بین برد. به عنوان مثال کپسول های اطفای حریق با خفه کردن آتش و ممانعت از رسیدن اکسیژن به آن، عملیات اطفای حریق را انجام می ­دهد؛ همچنین اسپرینکلرها که با آب کار می کنند، با پایین آوردن دما به اطفای حریق کمک می کنند. ما در گذشته مردم از واکنش­ های شیمیایی زنجیره ­ای خبر نداشتند. به همین دلیل در گذشته اعتقاد بر این بود که سه عامل گرما، اکسیژن و سوخت (ماده سوختنی)، اضلاع اصلی مثلث آتش را تشکیل می­ دهند.

علاوه بر هرم و یا مثلث آتش، مثلث دیگری هم در حوزه حریق وجود دارد که به مثلث رفتار آتش معروف است. سه ضلع این مثلث (مثلث رفتار آتش) عبارتند از:

• سوخت
• آب و هوا
• توپوگرافی

در ادامه در خصوص هر یک از این عوامل صحبت خواهیم کرد.

سوخت ها

در یک جنگل مواد سوختنی متعدد و متفاوتی وجود دارد. چوب درختان، علف ­های خشک و … از این مواد هستند. اما مهمترین ماده سوختنی که در یک جنگل وجود دارد چوب درختان زنده و خشک شده می­ باشد. مولفه ­های گوناگونی میزان اشتعال­ پذیری یک ماده سوختنی در یک جنگل را تعیین می­ کند. این مولفه ­ها عبارتند از:

• میزان رطوبت ماده سوختنی
• تراکم و چگالی ماده سوختنی
• ترکیب شیمیایی ماده سوختنی

میزان رطوبت ماده سوختنی: شاید مهم­ترین مولفه در اشتعال ­پذیری سوخت، میزان رطوبت موجود در سوخت است. درختان زنده معمولا میزان زیادی رطوبت دارند، درحالی که درختان مرده حاوی مقادیر بسیار کمی از رطوبت هستند. میزان رطوبت و توزیع آن در ماده سوختنی تعیین می ­کند آتش سوزی با چه سرعت و دمایی در جنگل اتفاق می ­افتد. میزان رطوبت بالاتر در یک ماده سوختنی ، روند آتش سوزی را کندتر می کند؛ زیرا گرمای حاصل از آتش ابتدا بایستی رطوبت ماده سوختنی را از بین ببرد.

تراکم و چگالی ماده سوختنی: علاوه بر رطوبت چگالی یک سوخت نیز بر اشتعال پذیری آن تأثیر گذار است. برخی از سوخت ­ها متراکم و برخی دیگر از تراکم کمتری برخوردار هستند. به عنوان مثال تراکم اتم­ ها در یک چوب جنگلی بسیار بیشتر از تراکم اتم­ ها در مقداری علف خشک شده است. اگر ذرات سوخت نزدیک به هم باشند ، باعث شعله ور شدن یکدیگر و سوختن سریع سوخت می شوند. اما اگر ذرات سوخت آنقدر به هم نزدیک باشند که هوا نتواند به راحتی در بین آنها گردش کند، سوخت به طور آزاد نمی سوزد. به همین دلیل سرعت سوختن علف های خشک شده بسیار بیشتر از سرعت سوختن یک تنه درخت است.

ترکیب شیمیایی ماده سوختنی: سرانجام ، ترکیبات شیمیایی یک سوخت در اشتعال پذیری آن تاثیر گذار است. برخی از گیاهان، بوته ­ها و درختان حاوی روغن­ ها و رزین ­هایی هستند که باعث احتراق می ­شوند. گیاهان حاوی این روغن ­ها از گیاهانی که فاقد چنین روغن­ هایی هستند راحت­ تر آتش می­ گیرند و و در زمانی که مشتعل می ­شوند سریع تر و شدیدتر می­ سوزند.

آب و هوا

شرایط آب و هوایی مانند باد ، دما و رطوبت نیز بر رفتار آتش در یک حریق تاثیر می ­گذارد. باد یکی از مهمترین عوامل است؛ زیرا می تواند اکسیژن تازه را در اختیار آتش قرار دهد و همچنین آتش را به سمت منبع سوخت جدید سوق دهد.

دمای ماده سوختنی به دمای محیط کاملا وابسته است. دمای ماده سوختنی در یک روز گرم تابستانی به خودی خود به نسبت یک روز زمستانی بالاتر است. همانطوری که می­ دانید مواد سوختنی که گرم هستند، پتانسیل بسیار بالایی برای شعله ­ور شدن دارند.

در نهایت مقدار بخار آب موجود در هوا ، بر میزان رطوبت سوخت تأثیر می ­گذارد. در مواقعی که رطوبت هوا پایین است، سوخت زودتر خشک می­ شود و بنابراین زودتر آتش می­ گیرد.

توپوگرافی

توپوگرافی شکل زمین را توصیف می کند (در واقع نقشه­ های توپوگرافیک، شکل خاصی از نقشه ­ها با یک سری خطوط و منحنی ­­های خاص بعضا به هم پیوسته می ­باشند. این منحنی ­ها مکان هندسی نقاطی از زمین هستند که در یک ارتفاع مشخص از سطح دریا قرار دارند) .  به طور کلی، سرعت آتش سوزی در یک زمین هموار و یا در یک سرپایینی، بسیار کمتر از سرعت پیش روی آتش در یک سربالایی است. به عبارت واضح تر آتش در یک سربالایی سریع تر منتشر می ­شود. اما علت چیست؟

 از آنجایی که هوای گرم چگالی کمی دارد، صعود می­ کند. وقتی پایین یک جنگل (ارتفاع کم) آتش می ­گیرد، گرمای حاصل از سوختن، درختان بالا دست را گرم و به دمای مورد نیاز برای شعله ور شدن می ­رساند؛ در نتیجه آتش سریعا به سمت بالای جنگل (ارتفاع زیاد) پیش روی می­ کند. شما می ­توانید این مساله را براحتی با سوختن یک چوب کبریت در دو حالت مختلف مورد آزمون قرار دهید. دو چوب کبریت شعله ور را در نظر بگیرید. یکی از این چوب کبریت­ ها بخش آغشته به گوگردش به سمت پایین و دیگری به سمت بالا است. چوب کبریتی که بخش آغشته به گوگرد آن به سمت پایین باشد سریع تر می ­سوزد. در واقع گرما به بالا می­رود و قسمت آتش نگرفته چوب کبریت (ماده سوختنی) را گرم و آماده شعله ور شدن می ­کند.

لینک مقاله اصلی : www.nps.gov