Una tormenta de fuego es un incendio que alcanza tal intensidad que crea y mantiene su propio sistema de vientos. Es un fenómeno natural, creado durante algunos de los incendios forestales más grandes . Aunque el término se ha utilizado para describir ciertos incendios grandes, [1] la característica determinante del fenómeno es un incendio con sus propios vientos con fuerza de tormenta desde todos los puntos cardinales hacia el centro de la tormenta, donde el aire se calienta y luego asciende. [2] [3]
Los incendios forestales del Sábado Negro , los incendios forestales de Columbia Británica de 2021 y el Gran Incendio de Peshtigo son posibles ejemplos de incendios forestales con alguna parte de combustión debida a una tormenta de fuego, como es el caso del Gran Incendio de Hinckley . También se han producido tormentas de fuego en ciudades, normalmente debido a explosivos dirigidos , como en los bombardeos aéreos de Londres , Hamburgo , Dresde y Tokio , y el bombardeo atómico de Hiroshima .
Una tormenta de fuego se crea como resultado del efecto chimenea , ya que el calor del incendio original absorbe cada vez más aire circundante. Esta corriente puede aumentar rápidamente si existe una corriente en chorro de bajo nivel sobre o cerca del incendio. A medida que la corriente ascendente se expande, se desarrollan fuertes ráfagas de viento dirigidas hacia el interior alrededor del incendio, lo que le proporciona aire adicional. Esto parecería impedir que la tormenta de fuego se propague con el viento, pero la tremenda turbulencia creada también puede hacer que los fuertes vientos entrantes en la superficie cambien de dirección de manera errática. Las tormentas de fuego resultantes del bombardeo de áreas urbanas durante la Segunda Guerra Mundial generalmente se limitaron a las áreas inicialmente sembradas con dispositivos incendiarios, y la tormenta de fuego no se extendió apreciablemente hacia el exterior. [4]
Una tormenta de fuego también puede convertirse en un mesociclón e inducir verdaderos tornados/ remolinos de fuego . Esto ocurrió con el incendio de Durango de 2002, [5] y probablemente con el incendio de Peshtigo de mucha mayor magnitud . [6] [7] La mayor corriente de aire de una tormenta de fuego atrae mayores cantidades de oxígeno , lo que aumenta significativamente la combustión, aumentando así también sustancialmente la producción de calor. El intenso calor de una tormenta de fuego se manifiesta en gran medida como calor irradiado ( radiación infrarroja ), que puede encender material inflamable a una distancia por delante del propio incendio. [8] [9] [ verificación fallida ] Esto también sirve para ampliar el área y la intensidad de la tormenta de fuego. [ verificación fallida ] Las corrientes de aire violentas y erráticas succionan objetos móviles hacia el fuego y, como se observa con todas las conflagraciones intensas, el calor irradiado del fuego puede derretir algunos metales, vidrio y convertir el asfalto de la calle en un líquido caliente inflamable. Las temperaturas muy altas encienden cualquier cosa que pueda arder, hasta que la tormenta de fuego se queda sin combustible.
Una tormenta de fuego no enciende de forma apreciable el material que se encuentra a cierta distancia de ella; más precisamente, el calor deseca esos materiales y los hace más vulnerables a la ignición por brasas o tizones, lo que aumenta la tasa de propagación del fuego. Durante la formación de una tormenta de fuego, muchos incendios se fusionan para formar una única columna convectiva de gases calientes que se elevan desde el área en llamas y vientos fuertes, radiales (dirigidos hacia adentro) inducidos por el fuego se asocian con la columna convectiva. Por lo tanto, el frente del fuego es esencialmente estacionario y la propagación del fuego hacia afuera se evita por el viento entrante. [10]
Una tormenta de fuego se caracteriza por vientos fuertes o huracanados que soplan hacia el fuego, en todas partes alrededor del perímetro del incendio, un efecto que es causado por la flotabilidad de la columna ascendente de gases calientes sobre la masa intensa del incendio, atrayendo aire frío de la periferia. Estos vientos del perímetro empujan las brasas hacia el área en llamas y tienden a enfriar el combustible no encendido fuera del área del incendio, de modo que la ignición del material fuera de la periferia por el calor irradiado y las brasas del fuego es más difícil, limitando así la propagación del fuego. [4] En Hiroshima, se dice que esta avalancha para alimentar el fuego impidió que el perímetro de la tormenta de fuego se expandiera, y por lo tanto la tormenta de fuego se limitó al área de la ciudad dañada por la explosión. [11]
Las grandes conflagraciones de incendios forestales se distinguen de las tormentas de fuego si tienen frentes de fuego móviles que son impulsados por el viento ambiental y no desarrollan su propio sistema de vientos como las verdaderas tormentas de fuego. (Esto no significa que una tormenta de fuego deba ser estacionaria; como con cualquier otra tormenta convectiva, la circulación puede seguir los gradientes de presión y vientos circundantes, si estos la conducen hacia fuentes de combustible fresco). Además, las conflagraciones que no son tormentas de fuego pueden desarrollarse a partir de una única ignición, mientras que las tormentas de fuego solo se han observado donde una gran cantidad de incendios están ardiendo simultáneamente en un área relativamente grande, [13] con la importante salvedad de que la densidad de incendios que arden simultáneamente debe ser superior a un umbral crítico para que se forme una tormenta de fuego (un ejemplo notable de una gran cantidad de incendios que ardieron simultáneamente en un área grande sin que se desarrollara una tormenta de fuego fueron los incendios de petróleo de Kuwait de 1991, donde la distancia entre incendios individuales era demasiado grande).
Las altas temperaturas dentro de la zona de tormenta de fuego encienden casi todo lo que pueda arder, hasta que se alcanza un punto de inflexión, es decir, cuando se agota el combustible, lo que ocurre después de que la tormenta de fuego ha consumido tanto del combustible disponible dentro de la zona de tormenta de fuego que la densidad de combustible necesaria para mantener activo el sistema de viento de la tormenta de fuego cae por debajo del nivel umbral, momento en el que la tormenta de fuego se divide en conflagraciones aisladas .
En Australia, la prevalencia de árboles de eucalipto que tienen aceite en sus hojas da lugar a incendios forestales que se caracterizan por su frente de llamas extremadamente alto e intenso. Por lo tanto, los incendios forestales parecen más una tormenta de fuego que un simple incendio forestal. A veces, la emisión de gases combustibles de los pantanos (por ejemplo, metano ) tiene un efecto similar. Por ejemplo, las explosiones de metano provocaron el incendio de Peshtigo . [6] [14]
Las tormentas de fuego producirán nubes de humo caliente flotante, principalmente de vapor de agua, que formarán nubes de condensación a medida que ingresan a la atmósfera superior más fría, generando lo que se conoce como nubes pirocúmulos ("nubes de fuego") o, si son lo suficientemente grandes, nubes pirocumulonimbos ("tormenta de fuego"). Por ejemplo, la lluvia negra que comenzó a caer aproximadamente 20 minutos después del bombardeo atómico de Hiroshima produjo en total de 5 a 10 cm de lluvia llena de hollín negro en un período de 1 a 3 horas. [15] Además, si las condiciones son adecuadas, un pirocúmulo grande puede crecer hasta convertirse en un pirocumulonimbo y producir rayos , que potencialmente podrían desencadenar más incendios. Además de los incendios urbanos y forestales, las nubes pirocúmulos también pueden producirse por erupciones volcánicas debido a las cantidades comparables de material flotante caliente formado.
En un ámbito más continental y global, lejos de la proximidad directa del incendio, se ha descubierto que las tormentas de fuego de incendios forestales que producen eventos de nubes pirocumulonimbus generan "sorprendentemente frecuentemente" efectos menores de " invierno nuclear ". [16] [12] [17] [18] Estos son análogos a inviernos volcánicos menores , en los que cada adición masiva de gases volcánicos contribuye a aumentar la profundidad del enfriamiento del "invierno", desde niveles casi imperceptibles a niveles de " año sin verano ".
Un aspecto muy importante, pero poco comprendido, del comportamiento de los incendios forestales es la dinámica de las tormentas de fuego pirocumulonimbus (pyroCb) y su impacto atmosférico. Estos fenómenos se ilustran bien en el estudio de caso del Sábado Negro que se presenta a continuación. El "pyroCb" es una tormenta eléctrica iniciada o aumentada por el fuego que, en su manifestación más extrema, inyecta enormes cantidades de humo y otras emisiones de combustión de biomasa en la estratosfera inferior. La propagación hemisférica observada del humo y otras emisiones de combustión de biomasa tiene importantes consecuencias climáticas conocidas. La atribución directa de los aerosoles estratosféricos a los pyroCbs solo ocurrió en la última década. [19]
Anteriormente se había considerado improbable que se produjera una inyección tan extrema por tormentas eléctricas, ya que se considera que la tropopausa extratropical constituye una fuerte barrera para la convección. A medida que se desarrolla la investigación sobre el piroCb, se han desarrollado dos temas recurrentes. En primer lugar, las desconcertantes observaciones de capas de aerosoles estratosféricos (y otras capas que se informan como aerosoles volcánicos) ahora se pueden explicar en términos de piroconvección. En segundo lugar, los eventos de piroCb ocurren con una frecuencia sorprendente y es probable que sean un aspecto relevante de varios incendios forestales históricos. [19]
A nivel intraestacional, se ha comprobado que los pirocumulus ocurren con una frecuencia sorprendente. En 2002, solo en América del Norte se produjeron al menos 17 pirocumulus. Aún queda por determinar con qué frecuencia se produjo este proceso en los bosques boreales de Asia en 2002. Sin embargo, ahora se ha comprobado que esta forma más extrema de piroconvección, junto con la convección de pirocúmulos más frecuente, fue generalizada y persistió durante al menos dos meses. La altura de inyección característica de las emisiones de pirocumulus es la troposfera superior , y un subconjunto de estas tormentas contamina la estratosfera inferior . Por lo tanto, ahora se está poniendo de relieve una nueva apreciación del papel del comportamiento extremo de los incendios forestales y sus ramificaciones atmosféricas. [19]
Los incendios forestales del Sábado Negro son algunos de los incendios más destructivos y mortales de Australia y entran en la categoría de "tormenta de fuego" debido al comportamiento extremo del fuego y la relación con las respuestas atmosféricas que se produjeron durante los incendios. Este importante incendio forestal dio lugar a una serie de grupos de columnas de pirocumulonimbos electrificados de unos 15 km de altura. Se demostró que estas columnas eran susceptibles de provocar nuevos incendios puntuales antes del frente de fuego principal. Los nuevos incendios provocados por estos rayos pirogénicos ponen de relieve aún más los bucles de retroalimentación de influencia entre la atmósfera y el comportamiento del fuego el Sábado Negro asociados a estos procesos piroconvectivos. [20]
Los estudios presentados aquí para el Sábado Negro demuestran que los incendios provocados por rayos generados dentro de la columna de fuego pueden ocurrir a distancias mucho mayores por delante del frente de fuego principal , de hasta 100 km. En comparación con los incendios provocados por escombros en llamas transportados por la columna de fuego, estos solo se extienden por delante del frente de fuego hasta unos 33 km, lo que también tiene implicaciones en relación con la comprensión de la velocidad máxima de propagación de un incendio forestal. Este hallazgo es importante para la comprensión y modelización de futuras tormentas de fuego y las áreas a gran escala que pueden verse afectadas por este fenómeno. [20]
A medida que los focos individuales se vayan uniendo, empezarán a interactuar. Esta interacción aumentará las tasas de combustión, las tasas de liberación de calor y la altura de la llama hasta que la distancia entre ellos alcance un nivel crítico. En la distancia de separación crítica, las llamas empezarán a fusionarse y a arder con la máxima velocidad y altura de llama. A medida que estos focos sigan creciendo juntos, las tasas de combustión y liberación de calor finalmente empezarán a disminuir, pero se mantendrán en un nivel mucho más elevado en comparación con el foco independiente. No se espera que la altura de la llama cambie significativamente. Cuantos más focos haya, mayor será el aumento de la tasa de combustión y la altura de la llama. [21]
El Sábado Negro es sólo una de las muchas variedades de tormentas de fuego con estos procesos piroconvectivos y todavía se están estudiando y comparando ampliamente. Además de indicar este fuerte acoplamiento en el Sábado Negro entre la atmósfera y la actividad del fuego, las observaciones de rayos también sugieren diferencias considerables en las características del piroCb entre el Sábado Negro y el incendio de Canberra. Las diferencias entre los eventos de piroCb, como en los casos del Sábado Negro y Canberra, indican un potencial considerable para una mejor comprensión de la piroconvección basada en la combinación de diferentes conjuntos de datos como los presentados en la investigación de los piroCb del Sábado Negro (incluso en relación con los rayos, el radar, la precipitación y las observaciones satelitales). [20]
Es importante comprender mejor la actividad del piroCb, dado que los procesos de retroalimentación entre el fuego y la atmósfera pueden exacerbar las condiciones asociadas con el comportamiento peligroso del fuego. Además, comprender los efectos combinados del calor, la humedad y los aerosoles en la microfísica de las nubes es importante para una variedad de procesos meteorológicos y climáticos, incluso en relación con la mejora de las capacidades de modelado y predicción. Es esencial explorar completamente eventos como estos para caracterizar adecuadamente el comportamiento del fuego, la dinámica del piroCb y la influencia resultante en las condiciones de la troposfera superior y la estratosfera inferior (UTLS). También es importante caracterizar con precisión este proceso de transporte para que los modelos de nubes, química y clima tengan una base firme sobre la cual evaluar el término de fuente pirogénica, la ruta desde la capa límite a través de la nube cúmulo y el escape de la columna convectiva. [20]
Desde el descubrimiento del humo en la estratosfera y del piroCb, solo se han realizado unos pocos estudios de casos individuales y experimentos de modelado. Por lo tanto, todavía queda mucho por aprender sobre el piroCb y su importancia. Con este trabajo, los científicos han intentado reducir las incógnitas al revelar varias ocasiones adicionales en las que el piroCb fue una causa importante o exclusiva del tipo de contaminación estratosférica que generalmente se atribuye a las inyecciones volcánicas. [19]
La misma física de combustión subyacente también puede aplicarse a estructuras creadas por el hombre, como ciudades, durante una guerra o un desastre natural.
Se cree que las tormentas de fuego han sido parte del mecanismo de los grandes incendios urbanos, como los que acompañaron al terremoto de Lisboa de 1755 , el terremoto de San Francisco de 1906 y el Gran terremoto de Kantō de 1923. Las tormentas de fuego genuinas están ocurriendo con mayor frecuencia en los incendios forestales de California, como el desastre de incendios forestales de 1991 en Oakland, California , y el incendio de Tubbs de octubre de 2017 en Santa Rosa, California. [22]
Durante el incendio de Carr de julio-agosto de 2018 , un vórtice de fuego mortal equivalente en tamaño y fuerza a un tornado EF-3 se generó durante la tormenta de fuego en Redding, California y causó daños por viento similares a los de un tornado. [23] [24] Otro incendio forestal que puede caracterizarse como una tormenta de fuego fue el incendio de Camp , que en un momento se desplazó a una velocidad de hasta 76 acres por minuto, destruyendo por completo la ciudad de Paradise, California, en 24 horas el 8 de noviembre de 2018. [25]
Las tormentas de fuego también fueron creadas por los bombardeos incendiarios de la Segunda Guerra Mundial en ciudades como Hamburgo y Dresde . [26] De las dos armas nucleares utilizadas en combate , solo Hiroshima resultó en una tormenta de fuego. [27] Por el contrario, los expertos sugieren que debido a la naturaleza del diseño y la construcción de las ciudades modernas de EE. UU., es poco probable que se produzca una tormenta de fuego después de una detonación nuclear. [28]
El uso de bombas incendiarias es una técnica diseñada para dañar un objetivo, generalmente una zona urbana, mediante el uso de fuego, provocado por dispositivos incendiarios , en lugar del efecto de explosión de grandes bombas. En estas incursiones se emplean a menudo tanto dispositivos incendiarios como explosivos de gran potencia. Los explosivos de gran potencia destruyen los tejados, lo que facilita que los dispositivos incendiarios penetren en las estructuras y provoquen incendios. Los explosivos de gran potencia también interrumpen la capacidad de los bomberos para apagar los incendios. [26]
Aunque las bombas incendiarias se han utilizado para destruir edificios desde el comienzo de la guerra con pólvora, la Segunda Guerra Mundial fue testigo del primer uso de bombardeos estratégicos desde el aire para destruir la capacidad del enemigo de hacer la guerra. Londres , Coventry y muchas otras ciudades británicas fueron bombardeadas con bombas incendiarias durante el Blitz . La mayoría de las grandes ciudades alemanas fueron ampliamente bombardeadas con bombas incendiarias a partir de 1942, y casi todas las grandes ciudades japonesas fueron bombardeadas con bombas incendiarias durante los últimos seis meses de la Segunda Guerra Mundial. Como señaló Sir Arthur Harris , el oficial al mando del Mando de Bombardeo de la RAF desde 1942 hasta el final de la guerra en Europa, en su análisis de posguerra, aunque se hicieron muchos intentos de crear tormentas de fuego deliberadas provocadas por el hombre durante la Segunda Guerra Mundial, pocos intentos tuvieron éxito:
"Los alemanes perdieron una y otra vez la oportunidad de incendiar nuestras ciudades con un ataque concentrado. Coventry estaba adecuadamente concentrada en el espacio, pero de todos modos había poca concentración en el tiempo, y nunca se produjo en este país tornados de fuego como los de Hamburgo o Dresde. Pero nos hicieron suficiente daño para enseñarnos el principio de la concentración, el principio de provocar tantos incendios al mismo tiempo que ningún servicio de extinción de incendios, por eficiente y rápido que fuera reforzado por los cuerpos de bomberos de otras ciudades, pudiera controlarlos."
—Arthur Harris, [26]
Según el físico David Hafemeister, las tormentas de fuego ocurrieron después de aproximadamente el 5% de todos los bombardeos incendiarios durante la Segunda Guerra Mundial (pero no explica si este es un porcentaje basado tanto en los bombardeos de los Aliados como de los del Eje , o en los bombardeos aliados combinados, o en los bombardeos estadounidenses únicamente). [48] En 2005, la Asociación Nacional de Protección contra Incendios de Estados Unidos afirmó en un informe que tres grandes tormentas de fuego resultaron de las campañas de bombardeo convencionales de los Aliados durante la Segunda Guerra Mundial: Hamburgo, Dresde y Tokio. [36] No incluyen las tormentas de fuego comparativamente menores de Kassel, Darmstadt o incluso Ube en su categoría de tormentas de fuego importantes . A pesar de citar y corroborar posteriormente a Glasstone y Dolan y los datos recopilados de estas tormentas de fuego más pequeñas:
Basándose en la experiencia de la Segunda Guerra Mundial con incendios masivos resultantes de ataques aéreos sobre Alemania y Japón, algunas autoridades consideran que los requisitos mínimos para que se desarrolle una tormenta de fuego son los siguientes: (1) al menos 8 libras de combustibles por pie cuadrado de área de incendio (40 kg por metro cuadrado), (2) al menos la mitad de las estructuras en el área en llamas simultáneamente, (3) un viento de menos de 8 millas por hora en ese momento, y (4) un área mínima en llamas de aproximadamente media milla cuadrada.
— Glasstone y Dolan (1977). [10]
A diferencia de las ciudades altamente combustibles de la Segunda Guerra Mundial que ardieron en llamas debido a armas convencionales y nucleares, un informe de FEMA sugiere que debido a la naturaleza del diseño y la construcción de las ciudades modernas de los EE. UU., es poco probable que se produzca una tormenta de fuego incluso después de una detonación nuclear [28] porque los edificios de gran altura no se prestan a la formación de tormentas de fuego debido al efecto deflector de las estructuras, [27] y las tormentas de fuego son poco probables en áreas cuyos edificios modernos se han derrumbado totalmente, con las excepciones de Tokio e Hiroshima, debido a la naturaleza de sus densamente poblados edificios de madera "endebles" en la Segunda Guerra Mundial. [47] [50]
También existe una diferencia considerable entre la carga de combustible de las ciudades de la Segunda Guerra Mundial que sufrieron tormentas de fuego y la de las ciudades modernas, donde la cantidad de combustibles por metro cuadrado en el área del incendio en estas últimas es inferior al requisito necesario para que se forme una tormenta de fuego (40 kg/m2 ) . [51] [52] Por lo tanto, no se esperan tormentas de fuego en las ciudades modernas de América del Norte después de una detonación nuclear, y se espera que sean poco probables en las ciudades europeas modernas. [53]
De manera similar, una de las razones de la falta de éxito en la creación de una verdadera tormenta de fuego en el bombardeo de Berlín durante la Segunda Guerra Mundial fue que la densidad de edificios en Berlín era demasiado baja para permitir una fácil propagación del fuego de un edificio a otro. Otra razón fue que gran parte de la construcción de los edificios era más nueva y mejor que la de la mayoría de los antiguos centros urbanos alemanes. Las prácticas de construcción modernas en el Berlín de la Segunda Guerra Mundial llevaron a cortafuegos más eficaces y a construcciones resistentes al fuego. Las tormentas de fuego masivas nunca resultaron posibles en Berlín. No importa cuán fuerte fuera el ataque o qué tipo de bombas incendiarias se lanzaran, nunca se desarrolló una verdadera tormenta de fuego. [54]
Los efectos incendiarios de una explosión nuclear no presentan características especiales. En principio, el mismo resultado global en cuanto a destrucción de vidas y bienes puede lograrse mediante el uso de bombas incendiarias y de alto poder explosivo convencionales . [55] Se ha estimado, por ejemplo, que la misma ferocidad de fuego y los mismos daños producidos en Hiroshima por una bomba nuclear de 16 kilotones lanzada por un solo B-29 podrían haber sido producidos por unas 1.200 toneladas/1,2 kilotones de bombas incendiarias lanzadas por 220 B-29 distribuidos por la ciudad; en el caso de Nagasaki, se podría haber estimado que una sola bomba nuclear de 21 kilotones lanzada sobre la ciudad podría haber sido causada por 1.200 toneladas de bombas incendiarias lanzadas por 125 B-29. [55] [56] [57]
Puede parecer contradictorio que la misma cantidad de daño por fuego causado por un arma nuclear podría haber sido producida por un rendimiento total menor de miles de bombas incendiarias; sin embargo, la experiencia de la Segunda Guerra Mundial apoya esta afirmación. Por ejemplo, aunque no es un clon perfecto de la ciudad de Hiroshima en 1945, en el bombardeo convencional de Dresde , la Real Fuerza Aérea (RAF) combinada con las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos (USAAF) lanzó un total de 3441,3 toneladas (aproximadamente 3,4 kilotones ) de municiones (aproximadamente la mitad de las cuales eran bombas incendiarias) en la noche del 13 al 14 de febrero de 1945, y esto dio como resultado que "más de" 2,5 millas cuadradas (6,5 km 2 ) de la ciudad fueran destruidas por efectos del fuego y la tormenta de fuego según una fuente autorizada, [58] o aproximadamente 8 millas cuadradas (21 km 2 ) según otra. [30]
En total, se lanzaron alrededor de 4,5 kilotones de municiones convencionales sobre la ciudad durante varios meses durante 1945 y esto resultó en que aproximadamente 15 millas cuadradas (39 km 2 ) de la ciudad fueran destruidas por efectos de explosión e incendio. [59] Durante el bombardeo incendiario de la Operación MeetingHouse sobre Tokio el 9 y 10 de marzo de 1945, 279 de los 334 B-29 lanzaron 1.665 toneladas de bombas incendiarias y de alto poder explosivo sobre la ciudad, lo que resultó en la destrucción de más de 10.000 acres de edificios (16 millas cuadradas (41 km 2 ), una cuarta parte de la ciudad. [60] [61]
En contraste con estos ataques, cuando una sola bomba nuclear de 16 kilotones fue lanzada sobre Hiroshima, 4,5 millas cuadradas (12 km 2 ) de la ciudad fueron destruidas por efectos de explosión, fuego y tormenta de fuego. [47] De manera similar, el Mayor Cortez F. Enloe, un cirujano de la USAAF que trabajó con el United States Strategic Bombing Survey (USSBS), dijo que la bomba nuclear de 21 kilotones lanzada sobre Nagasaki no causó tanto daño por fuego como los ataques aéreos convencionales extendidos sobre Hamburgo . [62]
El historiador estadounidense Gabriel Kolko también se hizo eco de este sentimiento:
En noviembre de 1944, los B-29 estadounidenses lanzaron sus primeros bombardeos incendiarios sobre Tokio y, el 9 de marzo de 1945, oleada tras oleada arrojaron masas de pequeñas bombas incendiarias que contenían una versión temprana del napalm sobre la población de la ciudad... Pronto, los pequeños incendios se propagaron, se conectaron y crecieron hasta convertirse en una enorme tormenta de fuego que absorbió el oxígeno de la atmósfera inferior. El bombardeo fue un "éxito" para los estadounidenses: mataron a 125.000 japoneses en un solo ataque. Los aliados bombardearon Hamburgo y Dresde de la misma manera, y Nagoya , Osaka , Kobe y Tokio nuevamente el 24 de mayo... de hecho, la bomba atómica utilizada contra Hiroshima fue menos letal que el bombardeo incendiario masivo... Solo su técnica era novedosa, nada más... Había otra dificultad que planteaban los bombardeos convencionales masivos, y era su propio éxito, un éxito que hizo que los dos modos de destrucción humana fueran cualitativamente idénticos en los hechos y en las mentes de los militares estadounidenses . "Tenía un poco de miedo", dijo Stimson a Truman , "de que antes de que pudiéramos prepararnos, la Fuerza Aérea pudiera haber bombardeado tan completamente a Japón que la nueva arma no tendría un fondo adecuado para demostrar su fuerza". A lo que el Presidente "se rió y dijo que lo entendía". [63]
Esta ruptura con la expectativa lineal de que se produzcan más daños por fuego después de lanzar una mayor potencia explosiva se puede explicar fácilmente por dos factores principales. En primer lugar, el orden de los eventos térmicos y de explosión durante una explosión nuclear no es ideal para la creación de incendios. En un ataque con bombas incendiarias, las armas incendiarias siguieron después de que se lanzaran armas explosivas de alto poder explosivo, de una manera diseñada para crear la mayor probabilidad de incendios a partir de una cantidad limitada de armas explosivas e incendiarias. Las llamadas " galletas " de dos toneladas, [35] también conocidas como "blockbusters", se lanzaron primero y estaban destinadas a romper las tuberías de agua, así como a volar techos, puertas y ventanas, creando un flujo de aire que alimentaría los incendios causados por las armas incendiarias que luego seguirían y se lanzarían, idealmente, en los agujeros creados por las armas explosivas anteriores, como en los espacios del ático y del techo. [64] [65] [66]
Por otra parte, las armas nucleares producen efectos que se dan en el orden inverso, con los efectos térmicos y el "flash" que se producen primero, a los que sigue la onda expansiva más lenta. Es por esta razón que los bombardeos incendiarios convencionales se consideran mucho más eficientes para causar incendios masivos que las armas nucleares de potencia comparable. Es probable que esto haya llevado a los expertos en efectos de armas nucleares Franklin D'Olier , Samuel Glasstone y Philip J. Dolan a afirmar que el mismo daño por incendio sufrido en Hiroshima podría haber sido producido por aproximadamente 1 kilotón/1.000 toneladas de bombas incendiarias. [55] [56]
El segundo factor que explica la ruptura no intuitiva en los resultados esperados de un mayor poder explosivo que produzca mayores daños por incendios en la ciudad es que los daños por incendios en la ciudad dependen en gran medida no del poder de las armas utilizadas, sino de las condiciones dentro y alrededor de la ciudad misma, siendo el valor de la carga de combustible por metro cuadrado de la ciudad uno de los factores principales. Unos pocos cientos de dispositivos incendiarios colocados estratégicamente serían suficientes para iniciar una tormenta de fuego en una ciudad si las condiciones para una tormenta de fuego, es decir, una alta carga de combustible, ya son inherentes a la ciudad (véase Batbomb ).
El Gran Incendio de Londres de 1666, aunque no provocó una tormenta de fuego debido a su único punto de ignición, sirve como ejemplo de que, dada una zona urbana con una densa densidad de edificios y predominantemente de madera y paja , es concebible un incendio masivo con la mera potencia incendiaria de una chimenea doméstica. Por otra parte, el arma nuclear más grande concebible (con una potencia de explosión superior a un gigatón) [67] no será capaz de provocar una tormenta de fuego en una ciudad si las propiedades de la ciudad, es decir, su densidad de combustible, no son propicias para que se produzca. Vale la pena recordar que un dispositivo de este tipo destruiría hoy cualquier ciudad del mundo solo por su onda expansiva, además de irradiar las ruinas hasta el punto de hacerlas inhabitables. Un dispositivo tan grande podría incluso vaporizar la ciudad (y la corteza que se encuentra debajo) de una sola vez sin que esos daños se calificaran como una "tormenta de fuego". [68]
A pesar de la desventaja de las armas nucleares en comparación con las armas convencionales de menor o comparable rendimiento en términos de eficacia para provocar incendios, por las razones expuestas anteriormente, una ventaja innegable de las armas nucleares sobre las armas convencionales a la hora de provocar incendios es que las armas nucleares, sin duda, producen todos sus efectos térmicos y explosivos en un período de tiempo muy corto. Es decir, para utilizar la terminología de Arthur Harris , son el epítome de un ataque aéreo que garantiza su concentración en un "momento determinado".
En cambio, a principios de la Segunda Guerra Mundial, la capacidad de realizar ataques aéreos convencionales concentrados en un "punto de tiempo" dependía en gran medida de la habilidad de los pilotos para mantenerse en formación y de su capacidad para alcanzar el objetivo mientras a veces también estaban bajo un intenso fuego antiaéreo desde las ciudades situadas más abajo. Las armas nucleares eliminan en gran medida estas variables inciertas. Por lo tanto, las armas nucleares reducen la cuestión de si una ciudad provocará o no un incendio a un número menor de variables, hasta el punto de depender por completo de las propiedades intrínsecas de la ciudad, como la carga de combustible, y las condiciones atmosféricas predecibles, como la velocidad del viento, en la ciudad y sus alrededores, y menos de la posibilidad impredecible de que cientos de tripulaciones de bombarderos actúen juntas con éxito como una sola unidad.
Algunas partes de los siguientes incendios se describen a menudo como tormentas de fuego, pero esto no ha sido corroborado por ninguna referencia confiable:
Una tormenta de fuego se caracteriza por vientos fuertes y huracanados que soplan hacia el fuego en todas partes alrededor del perímetro del incendio y es el resultado de la columna ascendente de gases calientes sobre un incendio intenso y masivo que absorbe el aire frío de la periferia. Estos vientos empujan las brasas hacia el área en llamas y tienden a enfriar el combustible no encendido en el exterior, de modo que la ignición por calor irradiado es más difícil, lo que limita la propagación del fuego.
El fuego venía de todas las direcciones a la vez y los vientos rugían a 100 mph.
Se determinó que la densidad de carga de fuego media en los edificios, a partir del método de pesaje más preciso, era de 530 MJ/m^2. La densidad de carga de fuego de un edificio se puede convertir directamente en densidad de carga de combustible del edificio como se describe en el documento, donde
la madera
tiene una
energía específica
de ~18 MJ/kg. Por lo tanto, 530/18 = 29 kg/m^2 de carga de combustible del edificio. Esto, nuevamente, está por debajo de los 40 kg/m^2 necesarios para una tormenta de fuego, incluso antes de que se incluyan los espacios abiertos entre los edificios/antes de que se aplique el factor de acumulación correctiva y se encuentre la carga de combustible del área de incendio, que es de suma importancia.
El fractil .90 de los edificios en Suiza (es decir, el 90% de los edificios encuestados se encuentran dentro de la cifra de carga de fuego indicada) tenía "cargas de combustible por debajo de la densidad crucial de 8 lb/pie cuadrado o 40 kg/m^2". El fractil .90 se obtiene multiplicando el valor medio encontrado por 1,65. Tenga en cuenta que ninguna de estas cifras tiene en cuenta el factor de acumulación, por lo que no se presenta la importantísima carga de combustible
del área del incendio
, es decir, el área que incluye los espacios abiertos entre los edificios. A menos que se indique lo contrario en las publicaciones, los datos presentados son cargas de combustible de edificios individuales y no las cargas de combustible esenciales
del área del incendio
. A modo de ejemplo, una ciudad con edificios con una carga de combustible media de 40 kg/m2 pero con un factor de edificación del 70%, con el resto del área de la ciudad cubierta por pavimentos, etc., tendría una carga de combustible en la zona del incendio de 0,7*40 kg/m2 presente, o 28 kg/m2 de carga de combustible en la zona del incendio. Como las publicaciones sobre densidad de carga de combustible generalmente no especifican el factor de edificación de la metrópolis donde se inspeccionaron los edificios, se puede asumir con seguridad que la carga de combustible en la
zona del incendio
sería un factor menor si se tuviera en cuenta la edificación.
"+Se habrían necesitado 220 B-29 con 1.200 toneladas de bombas incendiarias, 400 toneladas de bombas de alto poder explosivo y 500 toneladas de bombas de fragmentación antipersonal si se hubieran utilizado armas convencionales en lugar de una bomba atómica. Se habrían necesitado ciento veinticinco B-29 con 1.200 toneladas de bombas (p. 25) para calcular aproximadamente los daños y las bajas de Nagasaki. Esta estimación presuponía un bombardeo en condiciones similares a las existentes cuando se lanzaron las bombas atómicas y una precisión de bombardeo igual a la media alcanzada por la Vigésima Fuerza Aérea durante los últimos tres meses de la guerra.
