Dzidki, zapewne słyszeliście chociaż raz o ognistym tornado (ang. firenado) – bardzo rzadko występującym zjawiskiem pogodowym, gdyż muszą towarzyszyć sprzyjające warunki podczas procesu powstawania. Znacznie łatwiej jest wywołać sztuczne ogniste tornado, niż spotkać je na żywo. Co ciekawe – wcale nie jest tornadem, gdyż powstaje w zupełnie inny sposób. Na dodatek nie jest tak duże, jak prawdziwe trąby powietrzne i trwa dosyć krótko, bo zaledwie kilka minut… co nie przeszkadza mu w wyrządzeniu bardzo dużych szkód. Gdyby utrzymywałoby się przez długi czas i było o wiele większe, skala zniszczeń byłaby nieporównywalnie większa, a także stanowiłoby jedną z najgroźniejszych klęsk żywiołowych. Nie wspominając o możliwym rozprzestrzeniającym się szybko pożarze, który pochłonąłby nie tylko wiele drzew czy zwierząt, ale pewnie i całych miast.

Jak powstaje ogniste tornado? – Wersja dla opornych

Warto podkreślić, że to nie jest prawdziwe tornado, ponieważ klasyczne trąby powietrzne powstają w wyniku zmiany warunków panujących w atmosferze na dużych wysokościach, zaś ogniste (zwane również „płonącymi diabłami”) – powstają przy ziemi. Wiąże się to z tym, że gorące i suche powietrze unosi się do góry tworząc charakterystyczną kolumnę, która zaczyna wirować. Podczas przyspieszania, wir powietrza unosi bardzo rozgrzane szczątki skalne, które wraz ze wzrostem prędkości wiru nagrzewają się do takiego stopnia, że stają w ogniu. Ten z kolei rozprzestrzenia się po całym słupie.

Zasada działania ognistego tornada jest bardzo zbliżona do tornad pyłowych – ich jedyną różnicą jest to, że zamiast pyłu niosą ze sobą ogień, którego temperatura może sięgać nawet 1000-1500ºC. Ich wysokość jest również znacznie większa, niż pyłowych, gdyż mogą sięgać do wysokości nawet 1000m. Do ich powstania niezbędny jest ruch powietrza pochodzący z różnych kierunków – najczęściej w miejscach zderzenia wiatrów pochodzących z różnych stron. To właśnie wtedy tworzą się specyficzne prądy unoszące słup powietrza ku górze. Kolejnym warunkiem jest duża różnica pomiędzy temperaturą powietrza a rozżarzonych podczas pożaru kamieni czy ziemi. W ten sposób gorące powietrze unosi się z duża prędkością powodując uniesienie płomieni ku górze (często jest to około 220-250 km/h).

Szczegółowe procesy powstawania ognistego tornada

Poza źródłem ognia potrzebne jest źródło rotacji, aby takie ogniste tornado mogło w ogóle powstać. W naturze są to większe turbulencje występujące w atmosferze, które powstają wskutek zderzania się mas powietrza o rozbieżnej gęstości, temperaturze i ciśnieniu. Na podstawie analizy ognistych tornad w Kalifornii ustalono również, że istnieje również drugie źródło, którym może być wędrówka wiatru między górami czy wysokimi budynkami.

W trakcie pożarów występuje prąd konwekcyjny, czyli ciepłe powietrze, które unoszące się ku górze zostaje zastąpione chłodniejszym. W przypadku, gdy powietrze zasilające pożar cechuje się dużą wirowością, to na skutek wzrostu temperatury prędkość tej rotacji wzrasta. To prowadzi do utworzenia się ognistego diabła w wyniku przekształcenia z komina gorących gazów o pionowej osi obrotu, zaś rozciągnięcie kolumny spowodowane jest unoszeniem gazów palnych od podstawy do wyższych partii w wyniku spalania tlenu (przy podstawie z czasem zaczyna brakować tlenu, zaś w wyższej partii jest on nadal dostępny). Zwiększenie wysokości niesie ze sobą zmniejszenie średnicy ognistego tornada.

Zgodnie z zasadą zachowania pędu, zmniejszona średnica tornada sprawia, że wiruje ono coraz szybciej. Im wyższe jest takie tornado, tym mniejsze ciśnienie u jego podstawy, a co za tym idzie – zwiększa się jego siła zasysająca. Dlatego też duże firenada  mogą unosić na duże wysokości i rozpędzać do niewyobrażalnych prędkości masy powietrza, a wraz z nimi również płonące odłamki, które następnie rozrzucają po okolicy – co wywołuje nowe pożary. Tak rozpędzone i rozgrzane ogniste tornado jest niezwykle ciężko zatrzymać, a dzieje się tak za sprawą dwóch przeciwstawnych oddziaływań: siły odśrodkowej wypychającej powietrze na zewnątrz, a także niskiego ciśnienia w centrum ognistego diabła zasysającego powietrze do środka. Równowaga zachowana pomiędzy tymi siłami zapobiega utracie energii wiru i sprawia, że czas trwania może sięgać kilkudziesięciu minut – to właśnie przez konieczność zachowania odpowiedniej równowagi tak rzadko pojawia się w przyrodzie. Co ciekawe, ogniste tornado można bez problemu wytworzyć sztucznie i jest to znacznie łatwiejsze do osiągnięcia, niż w naturze.

Zarejestrowane ogniste tornada

Ogniste tornada może nie są tak duże, jak zwykłe tornada, gdyż większość osiąga jedynie wysokość od 10 do 50 m, chociaż zdarzają się również takie osiągające kilometr wysokości. Jednak są znacznie węższe, co nie zmienia faktu, że przez poruszanie się z dużą prędkością są znacznie bardziej śmiercionośne. Pierwsze ogniste tornado zaobserwowano w Tokio w 1923 roku, gdzie z początku założono, że była to trąba powietrzna, która zasysała ogień, w wyniku czego powstało firenado. Dopiero po wielu latach badań ustalono, że ogniste tornada powstają na zupełnie innej zasadzie.

Jedno z najbardziej znanych na świecie ognistych tornad miało miejsce podczas II wojny światowej, które wystąpiło w Hamburgu w 1943 r. podczas operacji Gomora, podczas której zginęło ok. 43 tys. obywateli, zaś w wyniku ognistego diabła – 25 osób. Może nie wydaje to się tak dużą liczbą w porównaniu do samej operacji, ale jak na 6-minutowe zjawisko to naprawdę sporo ofiar śmiertelnych. Niedługo potem kolejne odnotowano w Dreźnie (również 1943 r.), gdzie zebrało żniwo wynoszące ok. 40 ofiar w zaledwie kilka minut.

Dosyć regularnie występują w Australii – pierwsze nagrane ogniste tornado pochodzenia naturalnego uchwycono dopiero 18 stycznia 2003 roku w mieście Canberra właśnie w tym kraju – odebrało wtedy życie 4 osobom, zaś 492 zostało poparzonych (pojawiło się dwukrotnie w krótkim odstępie czasu w tym samym miejscu). Uniosło wtedy 8-tonową ciężarówkę z ziemi na niedużą wysokość i kiedy ta stanęła w ogniu, kilka minut później została doszczętnie spalona. Następnie pojawiło się w 2012 roku, ale mimo swojego dużego rozmiaru nie było ofiar śmiertelnych – jedynie 20 arów spalonej ziemi. Kolejne miało miejsce w 2020 roku podczas wielkiego pożaru w Australii i było największym napotkanym niszczycielskim tornado w tym kraju – osiągnęło również najwyższą dotąd odnotowaną wysokość, bo aż 16 km poprzez połączenie się z chmurą (cumulonimbus) tworząc jeden wielki ognisty wir, który znacząco przyczynił się do rozprzestrzenienia pożaru. Zginęło 28 osób, 183 zostało rannych, zaś sam pyrocumulonimbus (jak go nazwali badacze po połączeniu się ognistego tornada ze wspomnianą chmurą) spalił prawie 3 tys. domów. Przemierzył 20 km niosąc przez kilkadziesiąt metrów 12-tonową ciężarówkę, która uległa eksplozji. W 2021 roku kolejne ogniste tornado spowodowało śmierć 1 osoby – kierowcy 10-tonowej ciężarówki, który uległ spaleniu wraz z pojazdem. W Australii w sezonie pożarów lasu wystąpiło jeszcze wiele mniejszych ognistych tornad, które trwały zaledwie kilka minut, ale nie były śmiertelne w skutkach ze względu na dużą odległość od terenów zamieszkałych.

Do ognistych tornad doszło również cztery razy w USA w Kalifornii. Pierwsze z nich miało miejsce 26 lipca 2018 roku w Redding i przybrało prędkość 143 km/h – zabiło 6 osób i pochłonęło aż 126 tys. arów ziemi. Przez to zakwalifikowało się do sześciu najbardziej niszczycielskich klęsk żywiołowych w całych Stanach Zjednoczonych. Drugie z nich miało miejsce 16 sierpnia 2020 roku w Loyalton, gdzie pochłonęło 20 tys. arów ziemi i osiągnęło prędkość 111 km/h, która z upływem czasu zwiększyła się do 135 km/h – zmarł jeden strażak biorący udział przy gaszeniu pożaru wywołanego zjawiskiem. Kolejne miało miejsce 10 sierpnia 2022 niedaleko Gorman, gdzie pochłonęło 150 arów lasu – brak ofiar, ale straty spore. Ostatni miał miejsce 6 września 2022 roku w Hemet niedaleko Los Angeles – prawie 10 arów lasu, 2 ofiary śmiertelne i… najbardziej widowiskowe firenado w historii – jedyne, które wykonywało ruchy podobne do erupcji wulkanu.

Dodatkowe źródła dla zainteresowanych zagadnieniem:

1.https://www.meteorologiaenred.com/pl/tornado-de-fuego.html
2.https://www.projektpulsar.pl/srodowisko/2105883,1,ogniste-tornada.read
3.https://www.naukowy.com.pl/rzadkie-i-ciekawe-zjawisko-tornada-ogniowego-czym-jest-tornado-ogniowe-i-jak-powstaje/
4.https://geekweek.interia.pl/meteorologia/news-jak-powstaja-ogniste-tornada-czy-moga-wystapic-w-polsce,nId,6216360
5.https://businessinsider.com.pl/lifestyle/podroze/jak-powstaje-ogniste-tornado-zamiast-pylu-niesie-ze-soba-ogien/fwqem41
6.https://edition.cnn.com/videos/weather/2019/12/08/australia-bushfire-firenado-queensland-nr-vpx.cnn
7.https://edition.cnn.com/2020/01/02/world/australia-victoria-firenado/index.html
8.https://edition.cnn.com/2018/08/02/weather/firenado-redding-carr-fire-trnd/index.html
9.https://www.theregister.com/2012/11/21/australian_fire_tornado/
10.https://www.abc.net.au/news/2021-09-14/fire-inquiry-hears-of-rare-and-extreme-fire-tornado/100457180
11.https://www.kin.com/blog/fire-tornadoes/
12.https://eu.usatoday.com/story/news/weather/2020/08/16/fire-tornado-loyalton-fire-california-warning/5597082002/
13.https://www.latimes.com/california/story/2022-08-10/brush-fire-near-gorman-produces-fire-tornado
14.https://www.latimes.com/california/story/2022-09-06/photos-show-flames-near-deadly-fire-in-hemet