Skogsbränderna sprider sig med egna åskmoln

– Det känns nästan som att den här branden har en hjärna. När du tror att du har fått koll på den så smiter den runt och biter dig i baken, säger den frivillige brandbekämparen Doug Schutz till nyhetsbyrån AP.

Tillsammans med drygt 70 000 andra frivilliga sliter han mer eller mindre dygnet runt för att rädda det som räddas kan undan bränderna som har rasat i Australien sedan slutet av juli och drabbat samtliga delstater i det stora landet.

Brändernas förrädiska förmåga att sprida sig snabbt och oförutsägbart till nya områden beror bland annat på att de är så stora att de skapar egna vädersystem, med åskmoln, blixtar och kraftiga vindar.

– Det kan bildas enorma åskmoln som sticker ut långt åt sidorna, så att blixtarna slår ner flera kilometer från den ursprungliga branden och kan starta nya bränder, säger Erik Kjellström, meteorolog och professor i klimatologi vid SMHI.

– En annan otäck sak är att molnen ger upphov till starka vindar, som sprider gnistor och glöd över långa sträckor. Det går inte att förutsäga exakt var de kommer att hamna eller hur starka de kan bli. Dessutom förser vindarna elden med syrerik luft, som gynnar den fortsatta branden.

Molnen som bildas ovanför bränderna kallas för cumulonimbus flammagenitus, eller pyrocumulonimbus i lite mer vardaglig form. Cumulonimbus är sådana moln som bildas då sommarhimlens snälla, blomkålsformade cumulusmoln börjar växa på höjden och i stället omvandlas till mörka, städformade ovädersmoln. Tillägget flammagenitus beskriver att molnen skapas av eld, eller egentligen av den varma luften som elden ger upphov till. För precis som sommarhimlens blomkåls- och ovädersmoln bildas skogsbrändernas moln genom att varm luft stiger och sedan kyls ned högre upp i atmosfären, så att luftens vattenånga kondenserar till små vattendroppar.

Till skillnad från vanliga ovädersmoln innehåller brandmolnen extra stora mängder partiklar – bland annat i form av aska och sot – som hjälper vattenångan att kondensera till vattendroppar genom att fungera som så kallade kondensationskärnor. Dessutom fylls luften på med extra vattenånga, som frisätts då träden brinner upp.

Dessa faktorer, i kombination med att den heta luften stiger så snabbt, kan leda till snabb och kraftfull molnbildning.

– Vattnet skulle ju sedan kunna ha en dämpande effekt på elden, när det faller ned som nederbörd. Men problemet är att det ofta hinner avdunsta på vägen ner, eftersom det brinner så kraftigt och dessutom är så varmt och torrt i Australien, säger Erik Kjellström.

En förutsättning för att cumulonimbus flammagenitus ska kunna bildas är – förutom en skogsbrand – att atmosfären är instabil, det vill säga att temperaturen minskar med höjden så att varm luft fortsätter att stiga. Dessutom krävs det torrt och varmt väder. Blåsiga förhållanden nära marken gynnar också spridningen av bränder, förklarar Erik Kjellström.

Enligt en studie i den vetenskapliga tidskriften Geophysical Research Letters har antalet dagar med denna typ av förutsättningar nästan fördubblats i vissa områden i Australien under de senaste fyrtio åren. Mycket pekar på att ökningen beror på klimatförändringen och den globala uppvärmningen.

– Som forskare är jag alltid försiktig med att säga att en enskild händelse som de nuvarande bränderna beror på klimatförändringarna. Men man kan säga att det finns klara indikationer på att risken ökar i takt med den globala uppvärmningen, säger Erik Kjellström.

Detta stärks av andra studier, där forskare använt klimatmodelleringar för att titta på utvecklingen framåt i tiden. En jämförelse mellan åren 1990–2009 och 2060–2079 visar att antalet dagar med förutsättningar för cumulonimbus flammagenitus kan öka med fyra till fem dagar i stora delar av sydöstra Australien under våren, och även något under sommaren.

– Det här är inget som är oväntat på något sätt, det går i linje med övrig forskning. I och med att vi går mot ett varmare klimat ökar många problem som är relaterade till hetta, varma extremer och torka, säger Erik Kjellström.