Was ist ein Feuersturm?

Ein Feuersturm ist ein riesiges und zerstörerisches Feuer, das sein eigenes Windsystem erzeugt. Es ist ein natürliches Vorkommen, das sich bei einigen der bedeutendsten Wald- und Buschbrände entwickelt. Abhängig vom Kamineffekt, der auch als Stapeleffekt bezeichnet wird, kann das Feuer einen starken Aufwind erzeugen und angrenzende Luft anziehen, was zu heftigen Winden führt, die in Richtung der Mitte des verheerenden Feuers wehen. Brandstürme können auch in Städten als absichtliche Auswirkung von Sprengstoffen auftreten, genau wie der Atombombenanschlag in Hiroshima und der Bombenanschlag aus der Luft in Dresden.

Bildung von Feuerstürmen

Ein Feuersturm ist das Ergebnis des Schornsteineffekts, da die vom Lauffeuer erzeugten hohen Temperaturen mehr Luft ansaugen. Der Kamineffekt führt zu einem Luftauftrieb, der durch den Unterschied zwischen der Luftdichte von Außen nach Innen aufgrund des Feuchtigkeits- und Temperaturunterschieds verursacht wird. Je größer das verheerende Feuer und der Temperaturunterschied sind, desto höher ist der Auftrieb, der wiederum den Kamineffekt erzeugt. Das Vorhandensein von Jet-Dampf in der Nähe oder über dem Feuer kann den Luftzug beschleunigen, und als seine Aufwindpilze wachsen einige starke einströmende böige Winde um das Lauffeuer und versorgen es mit der zusätzlichen Luft. Die überschüssige Luft scheint eine weitere Ausbreitung des Feuersturms zu verhindern, aber die erzeugten Turbulenzen könnten die Richtung der nach innen gerichteten Oberflächenwinde ändern.

Der größere Luftzug des Feuersturms zieht hohe Sauerstoffmengen an, was die Verbrennung und die Wärmeerzeugung erhöht. Die Hitze eines Feuersturms manifestiert sich als Infrarotstrahlung, die alle brennbaren Substanzen in seiner Umgebung entzünden kann. Die abgestrahlte Wärme hilft dem Feuer, sich auszudehnen und gleichzeitig seine Intensität zu erhöhen. Wenn sich ein Feuersturm bildet, verschmelzen zahlreiche große Brände zu einer einzigen Heißgaskonvektionssäule, die sich aus dem brennenden Bereich erhebt. Daher ist die Front des Lauffeuers stationär und der aufkommende Wind kontrolliert die Ausbreitung des Feuers.

Charakterisierung von Feuerstürmen

Feuerstürme zeichnen sich durch starke Winde aus, die auf das Lauffeuer zusteuern, die Luft um die Feuerfront, den Auftriebseffekt durch das Aufsteigen heißer Gase über das Lauffeuer und das Abziehen der Frischluft aus der Umgebung. Der Wind von seinem Umfang bläst die Feuerbrände in die Feuerfront und kühlt die nicht entzündeten Brennstoffe in der Nähe des Brennbereichs ab, wodurch es für die abgestrahlte Wärme schwierig wird, sie zu entzünden und so das Feuer zu kontrollieren.

Die extrem hohe Temperatur im Brennraum entzündet alle brennbaren Stoffe bis zum Erreichen des Kipppunktes. Sobald das Feuer alle Brennstoffe in seiner Umgebung verbraucht und die für die Aufrechterhaltung des Windsystems erforderliche Brennstoffdichte verringert hat, zerfällt der Feuersturm in einzelne Brände.

Auswirkungen von Feuerstürmen auf Klima und Wetter

Ein Feuersturm erzeugt heiße schwebende Rauchwolken, die aus Wasserdampf bestehen und Kondensationswolken (Pyrocumuluswolken) bilden, wenn sie in den oberen Bereich der Atmosphäre eintreten. Unter den richtigen Bedingungen kann diese Feuerwolke zu einer Feuersturmwolke (Pyrocumulonimbuswolke) heranwachsen, die einen Blitz erzeugt. Der schwarze Regen, der zwanzig Minuten nach dem Bombenanschlag auf Hiroshima einsetzte, erzeugte bis zu drei Stunden lang rußgefülltes Regenwasser.