Fire kit chính xác đến mức nào?
Mọi người đưa ra các quyết định thực tế về cháy rừng, vì vậy bạn nên biết mức độ tin cậy của kết quả từ kit Fire. Trang này giải thích mô phỏng được xây dựng trên cơ sở nào, cách chúng tôi thử nghiệm, những gì nó bỏ qua và cách đọc kết quả một cách an toàn.
Nói ngắn gọn: Fire kit là một công cụ lập kế hoạch. Nó rất tốt để so sánh các địa điểm, kịch bản và các lựa chọn: sườn dốc nào cháy nhanh nhất, đám cháy từ đường dây điện sẽ lan đến đâu, một ngày rất khô và nhiều gió sẽ tồi tệ hơn thế nào. Nó không phải là một dự báo về một đám cháy thực tế. Không bao giờ sử dụng nó để quyết định có nên sơ tán hay không. Đối với một đám cháy đang hoạt động, hãy làm theo hướng dẫn của các dịch vụ khẩn cấp địa phương.
Cơ sở xây dựng
Bộ công cụ này sử dụng khoa học hành vi cháy tiêu chuẩn mà các nhà quản lý đất đai của Hoa Kỳ sử dụng:
- Cháy bề mặt: Mô hình lan truyền của Rothermel (1972, với bản cập nhật năm 1976 của Albini), với 40 mô hình vật liệu cháy của Scott và Burgan và 13 mô hình gốc.
- Cháy tán: Mô hình của Van Wagner khi đám cháy leo lên cây, mô hình năm 1991 của Rothermel về tốc độ lan truyền của cháy tán, và phương pháp của Finney đối với các đám cháy một phần ở tán lá.
- Tại Canada: Hệ thống Dự báo Hành vi Cháy rừng Canada (FBP) (Forestry Canada 1992, được cập nhật bởi Wotton và những người khác vào năm 2009), mô hình riêng của Canada, được xây dựng từ các đám cháy thực nghiệm trong rừng Canada. Nó hoạt động dựa trên các mã thời tiết cháy mà các cơ quan Canada sử dụng hàng ngày.
- Lan truyền trên bản đồ: phương pháp thời gian di chuyển tối thiểu, cùng ý tưởng được sử dụng bởi FlamMap của Cục Lâm nghiệp Hoa Kỳ. Đám cháy đi theo con đường nhanh nhất qua từng ô, lên dốc và xuôi gió trước.
Tại Hoa Kỳ, đây là các mô hình đằng sau FARSITE, FlamMap và BehavePlus, các công cụ của Hoa Kỳ để lập kế hoạch phòng chống cháy; tại Canada, Hệ thống FBP là mô hình đằng sau các bản đồ hành vi cháy quốc gia của Canada và Prometheus.
Dữ liệu bên dưới
Kết quả tốt đến mức nào phụ thuộc nhiều nhất vào dữ liệu:
- Vật liệu cháy (Hoa Kỳ): LANDFIRE, bản đồ quốc gia về các loại vật liệu cháy và tán cây từ Bộ Nội vụ Hoa Kỳ và Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, ở độ phân giải 30 m. 48 bang lục địa sử dụng bản cập nhật LANDFIRE mới nhất, với phiên bản trước đó lấp đầy mọi khoảng trống. Alaska và Hawaii sử dụng các phiên bản LANDFIRE riêng của họ.
- Vật liệu cháy (Canada): Bản đồ loại vật liệu cháy quốc gia của Bộ Tài nguyên Thiên nhiên Canada (2024), ở độ phân giải 30 m: vân sam, thông, bồ đề, rừng hỗn hợp, cỏ và vùng đất không cháy.
- Địa hình: Cao độ của Scribble Maps, từ lidar 1 m của USGS trên hầu hết Hoa Kỳ và 30 m ở những nơi khác.
- Gió: ở Hoa Kỳ, bộ công cụ bắt đầu từ dự báo hàng giờ của Cơ quan Thời tiết Quốc gia cho khu vực của bạn; ở những nơi khác là gió tây ổn định 20 km/h. Bạn có thể thay đổi nó để thử nghiệm bất kỳ hướng gió nào.
Phiếu báo cáo cho biết dữ liệu vật liệu cháy nào bao phủ bao nhiêu phần diện tích của bạn và mức độ tin cậy của dữ liệu đó. Cả hai bản đồ đều hiển thị vật liệu cháy tại thời điểm chúng được tạo ra (LANDFIRE 2024 và 2025, bản đồ Canada 2024). Một đám cháy, một đợt khai thác, một đợt xử lý vật liệu cháy hoặc những ngôi nhà mới kể từ thời điểm đó sẽ không có trong dữ liệu.
Cách chúng tôi kiểm tra
Những gì chúng tôi thử nghiệm hiện nay:
- Phép toán hành vi cháy được kiểm tra đối chiếu với một bản triển khai mã nguồn mở độc lập của cùng các mô hình đó (Pyretechnics). Trên mặt đất bằng phẳng, tốc độ lan truyền, cường độ đám cháy và hình dạng của nó khớp trong khoảng 0,5%. Khi có cả gió và độ dốc, chúng khớp trong khoảng 10%, vì hai công cụ này kết hợp gió và độ dốc theo những cách hơi khác nhau nhưng cả hai đều được sử dụng trong thực tế.
- Mô hình của Canada được kiểm tra đối chiếu với các bảng Chỉ số Thời tiết Cháy đã xuất bản (Chỉ số Lan truyền Ban đầu), và sự lan truyền, cháy tán và tiêu thụ vật liệu cháy của từng loại vật liệu cháy đối chiếu với các phương trình FBP đã xuất bản.
- Các hình dạng đã biết: khi không có gió trên mặt đất bằng phẳng, đám cháy phát triển theo hình tròn, và khi có gió, nó phát triển thành hình elip mà các mô hình dự đoán.
- Những điều tuyệt đối không được xảy ra: vật liệu cháy ướt không cháy, đường sá, nước và đá ngăn chặn đám cháy (ngay cả khi cắt chéo qua chúng), và đám cháy không bao giờ cháy quá thời gian bạn đã thiết lập.
- Dữ liệu vật liệu cháy thực tế: khi chúng tôi tải một phiên bản LANDFIRE mới, chúng tôi kiểm tra các giá trị của nó tại các địa điểm đã biết (rừng, bụi rậm, cỏ, thị trấn) trước khi bộ công cụ sử dụng nó.
Các bước kiểm tra mô hình là một phần của các thử nghiệm tự động của chúng tôi.
Những gì chúng tôi đang bổ sung (điểm chuẩn):
- Các đám cháy trong quá khứ: chúng tôi chạy lại các đám cháy rừng thực tế ở Hoa Kỳ và Canada với vật liệu cháy và thời tiết trước mỗi đám cháy, rồi so sánh diện tích cháy mô phỏng với ranh giới đám cháy thực tế (hồ sơ cháy liên cơ quan quốc gia của Hoa Kỳ và Bản tổng hợp diện tích cháy quốc gia của Canada). Mỗi điểm số được so sánh với một hình tròn đơn giản có cùng diện tích xung quanh điểm bắt đầu, để cho thấy mô hình tốt hơn việc đoán mò như thế nào. Chúng tôi sẽ công bố điểm số trên trang này, theo loại vật liệu cháy và khu vực.
- So sánh với FlamMap: các cảnh quan tương tự được chạy qua FlamMap, công cụ của Cục Lâm nghiệp Hoa Kỳ, để cho thấy kết quả của chúng tôi gần khớp đến mức nào.
- Không lùi bước: một khi các điểm số này tồn tại, một thay đổi đối với mô hình sẽ chỉ được phát hành nếu nó không làm cho các điểm số này tệ đi.
Chúng tôi sẽ cập nhật trang này khi từng điểm chuẩn được công bố.
Những gì nó bỏ qua
Các đám cháy thực tế có thể nhanh hơn và lớn hơn so với mô phỏng. Nó không mô hình hóa:
- Tàn lửa. Gió có thể mang tàn lửa đang cháy đi xa phía trước đám cháy và bắt đầu các đám cháy điểm mới. Đây là cách mà nhiều ngôi nhà bị cháy. Bộ công cụ dừng đám cháy tại các con đường, nguồn nước và các khối phố mà một đám cháy thực tế có thể nhảy qua.
- Nhà cửa đóng vai trò là vật liệu cháy. LANDFIRE lập bản đồ hầu hết các khu vực xây dựng là đất không cháy, vì vậy đám cháy sẽ dừng lại ở rìa thị trấn. Các đám cháy thực tế có thể lan từ nhà này sang nhà khác.
- Thời tiết thay đổi. Gió và độ khô của vật liệu cháy giữ nguyên trong suốt quá trình chạy. Các đám cháy thực tế thay đổi theo thời gian trong ngày, sự chuyển hướng gió và các frông thời tiết.
- Chữa cháy. Các đội cứu hỏa, máy bay và đường băng cản lửa không được mô hình hóa.
- Đám cháy tự tạo ra thời tiết riêng. Các đám cháy cực lớn có thể tạo ra sức gió của riêng chúng.
Cách đọc kết quả
- So sánh, không dự đoán. Hãy sử dụng nó để so sánh các kịch bản: điểm phát hỏa nào tồi tệ hơn, một ngày khô hơn ảnh hưởng thế nào, sườn dốc và hẻm núi nào truyền lửa nhanh nhất.
- Nhìn vào dòng độ tin cậy. Hãy tin tưởng kết quả hơn khi thẻ thông tin cho biết dữ liệu vật liệu cháy bao phủ khu vực với độ tin cậy cao.
- Xem thời gian như một hướng dẫn. "Cháy vào giờ thứ 6" nghĩa là "dưới các điều kiện ổn định này". Gió mạnh và vật liệu cháy khô làm cho các đám cháy thực tế nhanh hơn.
- Nghĩ về tàn lửa gần nhà cửa. Nơi đám cháy lan đến rìa của một khu dân cư, hãy giả định rằng tàn lửa có thể mang nó đi xa hơn.
Tìm hiểu thêm
- Fire - Wildfire Spread Simulation: cách sử dụng bộ công cụ.
Cập nhật lần cuối