Komputerowa symulacja przewiduje zachowanie pożaru lasu

Wiedza o tym, w którą stronę przemieści się pożar, czy będzie się rozprzestrzeniał, czy raczej wygasał to bezcenne informacje dla strażaków. Z pomocą przychodzą im komputery, które potrafią prowadzić już symulacje ekspansji ognia.

Naukowcy z Uniwersytetu Nauki i Techniki Króla Abdullaha donieśli właśnie, że stworzyli - jak zapewniają - dużo lepszy system tego typu niż dotychczasowe.

„Nasza praca może sprawić, że rzeczywiste pożary lasów staną się bardziej przewidywalne dzięki symulacjom możliwych scenariuszy na podstawie danych leśniczych - podkreśla jeden z badaczy Torsten Hädrich. - Potrafimy także pokazać, jak ogniska ognia można wykorzystać do zatrzymania pożaru” - dodaje.

Badacze przypominają, że symulacje zmian klimatu dawno już przewidywały wzrost częstości i siły pożarów.

„Zatytułowaliśmy naszą publikację 'Fire in Paradise' w odniesieniu do miejscowości Paradise na północy Kalifornii zdewastowanej przez pożary w 2018 roku, w których zginęło 80 osób” - mówi kierujący zespołem Dominik Michels.

Naukowcy wyjaśniają, na czym polegają największe wyzwania w tworzeniu takich programów. „Najtrudniejsze jest uchwycenie skomplikowanej dynamiki. Symulacja musi obejmować palenie się drzew i zachowanie płynów przy uwzględnieniu czynników środowiskowych, takich jak zadrzewienie, teren czy wiatr - tłumaczy Torsten Hädrich. - Nasze podejście pozwala na realistyczne symulowanie propagacji ognia w całych ekosystemach ze zróżnicowanym pokryciem lasem” - dodaje.

Na przykład wcześniejsze symulatory przedstawiały drzewa jako proste stożki albo cylindry, ale to ekstremalne uproszczenie, które obniża dokładność.

Nowy model przedstawia drzewa już jako złożone, rozgałęzione struktury. Do tego, zależnie od potrzeb drzewo może być odwzorowane w wysoce realistycznym modelu lub w uproszczonej formie, która pozwala na przyspieszenie obliczeń. „Stworzona przez nas reprezentacja oparta na modułach umożliwia kontrolowanie poziomu detali w symulacji” - informuje Hädrich.

Program obejmuje też inne szczegóły, np. formowanie się chmur w wyniku parowania wody z płonących roślin.

Naukowcy planują dalsze ulepszenia.

„Chcielibyśmy dodać symulację iskier latających w powietrzu oraz roznoszenie ognia przez trawę, niewielkie rośliny i odłamane gałęzie przy samej ziemi. Zamierzamy także nadal testować nasze podejście, korzystając ze zdjęć satelitarnych realnych pożarów” - mówi prof. Michels.

Więcej informacji na stronach:https://www.alphagalileo.org/en-gb/Item-Display/ItemId/211493?returnurl=https://www.alphagalileo.org/en-gb/Item-Display/ItemId/211493 https://dl.acm.org/doi/10.1145/3450626.3459954 (PAP)

Marek Matacz

mat/ ekr/