Modelo de combustible

Un modelo de combustible es un conjunto estilizado de características del lecho de combustible que se utiliza como entrada para diversas aplicaciones de modelado de incendios forestales . Los modelos de comportamiento de incendios forestales , como los de Rothermel, ^{[ 1 ]} tienen en cuenta numerosas variables empíricas . Si bien estas entradas son importantes para los resultados de las ecuaciones, a menudo son difíciles y requieren mucho tiempo, si no es imposible, de medir para cada lecho de combustible. Un modelo de combustible define estas variables de entrada para un conjunto estilizado de características cuantitativas de la vegetación que se pueden identificar visualmente en el campo. Dependiendo de las condiciones locales, puede ser apropiado uno de varios modelos de combustible. Como afirma Anderson: "Los modelos de combustible son simplemente herramientas para ayudar al usuario a estimar de forma realista el comportamiento del fuego. El usuario debe mantener una mentalidad flexible y un método de operación adaptativo para utilizar plenamente estas ayudas". ^{[ 2 ]} Además, dependiendo de la aplicación, el usuario debe elegir un sistema de clasificación de modelos de combustible. Los principales sistemas de clasificación utilizados en Estados Unidos incluyen el Sistema Nacional de Clasificación del Peligro de Incendio , los 13 modelos de combustible "originales" de Anderson y Albini, el conjunto posterior de 40 combustibles producidos por Scott y Burgan, y el Sistema de Clasificación de las Características del Combustible.

El concepto de modelo de combustible se introdujo por primera vez en 1972 con el Sistema Nacional de Clasificación del Peligro de Incendios (NFDRS ). El NFDRS, el primer sistema de su tipo, era un conjunto estandarizado de ecuaciones para determinar el peligro de incendios en puntos específicos del paisaje. ^{[ 3 ]} Los modelos de combustible eran fundamentales para estos cálculos, y cada uno de sus 20 modelos contenía información sobre la carga relativa de diferentes componentes del combustible. Cada modelo se describe mediante el volumen de combustibles muertos de 1 h, 10 h, 100 h y 1000 h, combustibles vivos herbáceos y leñosos presentes, así como la profundidad del lecho de combustible y la humedad de extinción.

Los "13 modelos de combustible originales" fueron presentados por primera vez por Albini ^{[ 4 ]} en 1976 y posteriormente ampliados por Anderson ^{[ 5 ]} en 1982. A diferencia del NFDRS, estos modelos de combustible fueron diseñados para usarse con los modelos de propagación de Rothermel y están diseñados para usarse a escalas espaciales mucho menores que los 20 modelos del NFDRS. Para permitir la intercambiabilidad entre los dos sistemas, el informe de Anderson contiene una tabla de correspondencia que permite la conversión entre modelos similares. Además, su artículo incluye fotografías para ayudar al usuario a seleccionar un modelo de combustible. Estos modelos de comportamiento del fuego están diseñados para "el período severo de la temporada de incendios, cuando los incendios forestales plantean mayores problemas de control" y están diseñados para usarse solo durante la estación seca , cuando el lecho de combustible se vuelve más uniforme. Adicionalmente, los modelos de Albini tienen las siguientes suposiciones:

2. Densidad del combustible en seco = 32  lb/ft³
3. Calor de combustión = 8.000 btu/lb
4. Contenido total de minerales = 5,55%
5. Contenido de cenizas libres de sílice/contenido mineral efectivo = 1,00%

Estos modelos describen cuantitativamente los mismos componentes de carga de combustible que los modelos NFDRS , y se agrupan en cuatro clases: pasto , arbusto , madera y restos de tala .

Grupo de pastos:

Grupo de arbustos:

Grupo de madera:

Grupo Slash:

Los modelos dinámicos de combustible de Scott y Burgan se publicaron ^{[ 6 ]} en 2005 para eliminar la suposición de que el lecho de combustible era uniforme durante la estación seca. Esto se logra mediante el uso de lechos de combustible herbáceos dinámicos, donde la carga herbácea viva se transfiere a la muerta en función del contenido de humedad de la vegetación herbácea viva. El uso de un coeficiente de curado permite una modelización más realista del comportamiento del fuego en lechos de combustible herbáceos. Además, estos modelos buscan alejarse de la correlación entre el tipo de vegetación y las características del lecho de combustible. Por ejemplo, el modelo original de "chaparral" se convierte en el modelo de "carga pesada, matorral alto". Al igual que la tabla de conversión NFDRS en los modelos de Albini y Anderson, Scott y Burgan incluyen una tabla de conversión entre los 13 modelos originales y su conjunto de 40 nuevos modelos. Además, incluyen los 13 originales como modelos 1-13 para permitir la retrocompatibilidad en software de modelización más reciente.

Desarrollado en 2007, el Sistema de Clasificación de Características del Combustible ^{[ 7 ]} amplía los modelos de combustible existentes para producir un conjunto de lechos de combustible estilizados con datos cuantitativos sobre su capacidad para sustentar incendios forestales y el grado en que dicho incendio consumiría el combustible que se encuentra dentro del lecho. Desarrollados regionalmente por equipos de expertos, estos modelos fueron "compilados a partir de literatura científica , series fotográficas de combustibles, conjuntos de datos de combustibles y opiniones de expertos". Además de los componentes estándar de vegetación muerta y viva, el esquema FCCS informa las características de combustible asignadas y calculadas para cada estrato de lecho de combustible existente, incluyendo el dosel, arbustos, vegetación no leñosa, leñosa, hojarasca-líquen-musgo y humus, lo que permite un análisis más completo del material dentro de un lecho de combustible. Además, "el sistema clasifica cada lecho de combustible calculando potenciales de fuego que proporcionan un índice de la capacidad intrínseca de cada lecho de combustible para sustentar el comportamiento del fuego superficial, sustentar el fuego de copas y proporcionar combustibles para el consumo de llamas, brasas y residuos". El FCCS tiene un potencial significativo, pero no se ha integrado en el software de modelado convencional como Flammap o Farsite. Sin embargo, están ganando popularidad en el modelado de emisiones de incendios forestales y en el desarrollo de mapas de lecho de combustible, riesgo de incendio y efectividad de tratamientos en varios bosques nacionales. A diferencia de los modelos Scott y Burgan, que se alejan del uso del tipo de vegetación como sustituto del tipo de combustible, el FCCS depende en gran medida del tipo de vegetación en la formación de sus modelos.

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