Diperbarui dengan pengamatan baru setiap 12 jam, model komputer memprediksi detail penting seperti tingkat nyala api dan perubahan perilakunya.
Para ilmuwan telah mengembangkan teknik pemodelan komputer baru yang menawarkan janji, untuk pertama kalinya, untuk menghasilkan prediksi pertumbuhan api liar sepanjang hari yang terus diperbarui sepanjang masa kebakaran yang berlangsung lama.
Para ilmuwan di Pusat Penelitian Atmosfer Nasional (NCAR) dan Universitas Maryland merancang teknik ini, yang menggabungkan simulasi mutakhir yang menggambarkan interaksi cuaca dan perilaku api dengan pengamatan satelit baru-baru ini tentang kebakaran hutan aktif. Diperbarui dengan pengamatan baru setiap 12 jam, model komputer memprediksi detail penting seperti tingkat nyala api dan perubahan perilakunya.
Pada tanggal 6 Juni 2010, petir menyulut Medano Fire di Taman Nasional Great Sand Dunes di Colorado. Pada saat gambar ini diambil pada 23 Juni, lebih dari 5.000 hektar telah terbakar. © UCAR Foto oleh David Hosansky.
Terobosan ini dijelaskan dalam sebuah penelitian yang muncul hari ini dalam edisi online Geophysical Research Letters, setelah pertama kali diposting online bulan lalu.
"Dengan teknik ini, kami percaya adalah mungkin untuk terus mengeluarkan perkiraan yang baik sepanjang masa kebakaran, bahkan jika itu terbakar selama berminggu-minggu atau berbulan-bulan," kata ilmuwan NCAR Janice Coen, penulis utama dan pengembang model. “Model ini, yang menggabungkan prediksi cuaca interaktif dan perilaku api liar, dapat sangat meningkatkan peramalan — terutama untuk peristiwa kebakaran hutan besar dan intens di mana alat prediksi saat ini paling lemah.”
Pemadam kebakaran saat ini menggunakan alat yang dapat memperkirakan kecepatan ujung tombak api tetapi terlalu sederhana untuk menangkap efek penting yang disebabkan oleh interaksi api dan cuaca.
Para peneliti berhasil menguji teknik baru dengan menggunakannya secara retrospektif pada Little Bear Fire 2012 di New Mexico, yang terbakar selama hampir tiga minggu dan menghancurkan lebih banyak bangunan daripada api liar lainnya dalam sejarah negara bagian.
Penelitian ini didanai oleh NASA, Badan Manajemen Darurat Federal, dan National Science Foundation, yang merupakan sponsor NCAR.
Mempertajam gambar
Untuk menghasilkan perkiraan akurat tentang kebakaran, para ilmuwan membutuhkan model komputer yang dapat menggabungkan data terkini tentang api dan mensimulasikan apa yang akan dilakukannya dalam waktu dekat.
Selama dekade terakhir, Coen telah mengembangkan alat, yang dikenal sebagai model komputer Coupled Atmosphere-Wildland Fire Environment (CAWFE), yang menghubungkan bagaimana cuaca mendorong kebakaran dan, pada gilirannya, bagaimana api menciptakan cuaca mereka sendiri. Menggunakan CAWFE, dia berhasil mensimulasikan detail bagaimana kebakaran besar tumbuh.
Tetapi tanpa data terbaru tentang kondisi kebakaran saat ini, CAWFE tidak dapat secara andal menghasilkan prediksi jangka panjang dari kebakaran yang sedang berlangsung. Ini karena keakuratan semua simulasi cuaca skala halus menurun secara signifikan setelah satu atau dua hari, sehingga memengaruhi simulasi kobaran api. Perkiraan yang akurat juga harus mencakup pembaruan tentang efek pemadam kebakaran dan proses-proses seperti bercak, di mana bara api berasal dari loft api dan dijatuhkan di depan api, menyalakan api baru.
Hingga saat ini, jenis data waktu nyata yang diperlukan untuk memperbarui model secara berkala belum tersedia. Instrumen satelit hanya menawarkan pengamatan kebakaran secara kasar, memberikan gambar di mana setiap piksel mewakili area yang jaraknya lebih dari setengah mil (1 kilometer kali 1 kilometer). Gambar-gambar ini mungkin menunjukkan beberapa tempat terbakar, tetapi mereka tidak dapat membedakan batas antara area yang terbakar dan yang tidak terbakar, kecuali untuk kebakaran hutan terbesar.
Untuk mengatasi masalah ini, penulis bersama Coen, Wilfrid Schroeder dari University of Maryland, telah menghasilkan data deteksi kebakaran dengan resolusi lebih tinggi dari instrumen satelit baru, Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS), yang dioperasikan bersama oleh NASA dan Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasional (NOAA). Diluncurkan pada 2011, alat baru ini menyediakan cakupan seluruh dunia dengan interval 12 jam atau kurang, dengan piksel sekitar 1.200 kaki (375 meter). Resolusi yang lebih tinggi memungkinkan kedua peneliti untuk menguraikan batas api aktif secara lebih rinci.
Coen dan Schroeder kemudian memasukkan pengamatan api VIIRS ke dalam model CAWFE. Dengan memulai kembali model setiap 12 jam dengan pengamatan terbaru dari tingkat kebakaran — suatu proses yang dikenal sebagai bersepeda — mereka dapat secara akurat memprediksi jalannya kebakaran Little Bear dalam peningkatan 12 hingga 24 jam selama lima hari kebakaran bersejarah. Dengan melanjutkan cara ini, akan mungkin untuk mensimulasikan seluruh masa hidup bahkan dari api yang sangat panjang umurnya, dari penyalaan ke kepunahan.
"Peristiwa transformatif telah menjadi kedatangan data satelit baru ini," kata Schroeder, seorang profesor ilmu geografi yang juga merupakan ilmuwan tamu di NOAA. “Kemampuan data VIIRS yang ditingkatkan mendukung deteksi kebakaran yang baru dinyalakan sebelum meletus menjadi kebakaran besar. Data satelit memiliki potensi luar biasa untuk melengkapi manajemen kebakaran dan sistem pendukung keputusan, mempertajam pemantauan kebakaran hutan lokal, regional, dan kontinental. ”
Menjaga petugas pemadam kebakaran tetap aman
Para peneliti mengatakan bahwa prakiraan menggunakan teknik baru bisa sangat berguna dalam mengantisipasi ledakan tiba-tiba dan pergeseran ke arah api, seperti apa yang terjadi ketika 19 petugas pemadam kebakaran tewas di Arizona musim panas lalu.
Selain itu, mereka dapat memungkinkan para pengambil keputusan untuk melihat beberapa kebakaran yang baru saja dinyalakan dan menentukan mana yang menjadi ancaman terbesar.
"Kehidupan dan rumah dipertaruhkan, tergantung pada beberapa keputusan ini, dan interaksi bahan bakar, medan, dan cuaca yang berubah sangat rumit sehingga bahkan manajer berpengalaman tidak dapat selalu mengantisipasi kondisi yang berubah dengan cepat," kata Coen. “Banyak orang mengundurkan diri untuk percaya bahwa kebakaran hutan tidak dapat diprediksi. Kami menunjukkan itu tidak benar. "
Melalui UCAR