Jak přesný je Fire kit?

Lidé dělají o lesních požárech skutečná rozhodnutí, takže byste měli vědět, do jaké míry můžete věřit výsledkům z Fire kit. Tato stránka vysvětluje, na čem je simulace postavena, jak ji testujeme, co vynechává a jak bezpečně interpretovat výsledky.

Stručně řečeno: Fire kit je plánovací nástroj. Je vhodný pro porovnávání míst, scénářů a možností: které svahy hoří nejrychleji, kudy by se šířil požár od elektrického vedení, o kolik horší je velmi suchý, větrný den. Nejedná se o předpověď skutečného požáru. Nikdy jej nepoužívejte k rozhodování o evakuaci. V případě aktivního požáru se řiďte pokyny místních záchranných složek.

Na čem je založen

Tento kit využívá standardní vědecké poznatky o chování požárů, které používají správci půdy v USA:

• Surface fire: Rothermelův model šíření (1972, s aktualizací Albiniho z roku 1976), se 40 modely paliva Scotta a Burgana a původními 13.
• Crown fire: Van Wagnerův model pro případ, kdy požár vyšplhá do korun stromů, Rothermelův model z roku 1991 pro rychlost šíření korunového požáru a Finneyho metoda pro požáry, které jsou částečně v korunách.
• V Kanadě: Canadian Forest Fire Behaviour Prediction (FBP) System (Forestry Canada 1992, aktualizovaný Wottonem a dalšími v roce 2009), vlastní kanadský model vytvořený na základě experimentálních požárů v kanadských lesích. Funguje na základě kódů počasí pro požáry, které kanadské úřady používají každý den.
• Šíření po mapě: metoda minimální doby šíření (minimum travel time), stejný princip, jaký používá FlamMap od US Forest Service. Požár se šíří nejrychlejší cestou přes každou buňku, nejprve do kopce a po větru.

V USA jsou tyto modely základem nástrojů FARSITE, FlamMap a BehavePlus, což jsou americké nástroje pro plánování požárů; v Kanadě je systém FBP základem kanadských národních map chování požárů a nástroje Prometheus.

Data na pozadí

To, jak dobrý je výsledek, závisí nejvíce na datech:

• Paliva (USA): LANDFIRE, národní mapa typů paliv a korun stromů od Ministerstva vnitra USA a Ministerstva zemědělství USA, v rozlišení 30 m. Dolních 48 států používá nejnovější aktualizaci LANDFIRE, přičemž předchozí verze vyplňuje případné mezery. Aljaška a Havaj používají své vlastní verze LANDFIRE.
• Paliva (Kanada): národní mapa typů paliv od Natural Resources Canada (2024) v rozlišení 30 m: smrk, borovice, osika, smíšený les, tráva a nehořlavá půda.
• Terén: nadmořská výška Scribble Maps, z USGS 1 m lidaru na většině území USA a 30 m jinde.
• Vítr: v USA kit vychází z hodinové předpovědi National Weather Service pro vaši oblast; jinde ze stálého západního větru o rychlosti 20 km/h. Můžete jej změnit a otestovat jakýkoli vítr.

Report card uvádí, která data o palivech pokrývala jakou část vaší oblasti a jak spolehlivé (confident) to je. Obě mapy ukazují paliva v době jejich vzniku (LANDFIRE 2024 a 2025, kanadská mapa 2024). Požár, těžba dřeva, úprava paliva nebo nové domy od té doby v nich nejsou zahrnuty.

Jak to kontrolujeme

Co testujeme dnes:

• Matematické modely chování požáru jsou kontrolovány proti nezávislé open-source implementaci stejných modelů (Pyretechnics). Na rovném terénu se rychlost šíření, intenzita požáru a jeho tvar shodují v rozmezí 0,5 %. Při současném působení větru a sklonu se shodují v rozmezí 10 %, protože oba nástroje kombinují vítr a sklon mírně odlišnými způsoby, které se v praxi běžně používají.
• Kanadský model je kontrolován proti publikovaným tabulkám Fire Weather Index (Initial Spread Index) a šíření, přechod do korun a spotřeba paliva u každého typu paliva jsou kontrolovány proti publikovaným rovnicím FBP.
• Známé tvary: bez větru na rovném terénu se požár šíří v kruhu a s větrem se vyvíjí do elipsy, kterou modely předpovídají.
• Věci, které se nesmí nikdy stát: mokré palivo nehoří, silnice, voda a skály požár zastaví (i při jejich diagonálním křížení) a požár nikdy nehoří déle než po nastavenou dobu.
• Skutečná data o palivech: když načteme novou verzi LANDFIRE, zkontrolujeme její hodnoty na známých místech (les, křoviny, tráva, města) předtím, než ji kit začne používat.

Kontroly modelů jsou součástí našich automatizovaných testů.

Co doplňujeme (srovnávací testy):

• Minulé požáry: znovu spouštíme reálné lesní požáry v USA a Kanadě s palivy a počasím z doby před každým požárem a porovnáváme simulovanou spálenou plochu se skutečnými hranicemi požáru (národní meziresortní záznamy o požárech v USA a kanadský National Burned Area Composite). Každé skóre se porovnává s jednoduchým kruhem o stejné ploše kolem místa vzniku, což ukazuje, o kolik je model lepší než pouhý odhad. Výsledky budeme publikovat na této stránce podle typu paliva a regionu.
• Srovnání s FlamMap: stejné krajiny spuštěné v nástroji FlamMap od US Forest Service, abychom ukázali, jak blízko jsou naše výsledky.
• Žádný krok zpět: jakmile budou tato skóre k dispozici, změna v modelu bude vydána pouze tehdy, pokud je nezhorší.

Tuto stránku budeme aktualizovat s tím, jak budou jednotlivé srovnávací testy publikovány.

Co vynechává

Skutečné požáry mohou být rychlejší a větší než simulace. Model nezahrnuje:

• Žhavé uhlíky (embers): Vítr může odnášet žhavé uhlíky daleko před požár a zakládat nová ohniska. Takto shoří mnoho domů. Kit zastaví požár na silnicích, vodních plochách a městských blocích, které by skutečný požár mohl přeskočit.
• Domy jako palivo: LANDFIRE mapuje většinu zastavěných oblastí jako nehořlavou půdu, takže se požár zastaví na okraji města. Skutečné požáry se však mohou šířit z domu na dům.
• Měnící se počasí: Vítr a suchost paliva zůstávají po celou dobu simulace stejné. Skutečné požáry se mění v závislosti na denní době, změnách větru a frontách.
• Hašení požáru: Hasičské týmy, letadla a protipožární pásy nejsou modelovány.
• Požár vytvářející vlastní počasí: Velmi velké požáry si mohou vytvářet vlastní větrné systémy.

Jak interpretovat výsledek

• Porovnávejte, nepředpovídejte: Používejte jej k porovnání scénářů: které ohnisko je horší, jak moc záleží na sušším dni, které svahy a kaňony šíří požár nejrychleji.
• Sledujte řádek confidence line. Výsledku věřte více, pokud karta uvádí, že data o palivech pokrývají oblast s high confidence.
• Berte časy jako orientační vodítko: „Burns by hour 6“ znamená „za těchto stabilních podmínek“. Silný vítr a suché palivo dělají skutečné požáry mnohem rychlejšími.
• Myslete na žhavé uhlíky v blízkosti domů: Tam, kde požár dosáhne okraje obytné čtvrti, předpokládejte, že by jej uhlíky mohly přenést dále.

Další informace

• Fire - Wildfire Spread Simulation: jak kit používat.