A meteorológiában hivatalosan cumulus flammagenitus néven ismert pyrocumulus felhők keletkezése a tiszta fizikai transzformáció mintapéldája. Amikor egy intenzív erdőtűz során hatalmas területen ég a biomassza, a felszínen extrém magas, több száz vagy akár több ezer Celsius-fokos hőmérsékleti zóna alakul ki. A forró levegő a fizika törvényeinek megfelelően sűrűsége csökkenése miatt rendkívül gyorsan, szinte robbanásszerűen emelkedni kezd a magasba, egyfajta láthatatlan, gigantikus kéményhatást létrehozva.

Ez az intenzív, felfelé irányuló légáramlat magával rántja a környező levegő nedvességtartalmát, valamint az égés során keletkező vízpárát, kormot és hamut. Ahogy ez a keverék eléri a légkör magasabb, lényegesen hidegebb rétegeit, a benne lévő vízpára hirtelen kicsapódik, és rátapad a füstgázok szilárd hamu- és koromszemcséire. Az eredmény egy sötétszürke, barna vagy fehéres színű, gomolygó, karfiolszerű felhőképződmény, amely közvetlenül a katasztrófa központja felett magasodik.

Szörnyeteggé váló felhő: a pyrocumulonimbus

Ha a tűz fűtőereje továbbra is fennmarad és a környező légkör eleve instabil, a sima pyrocumulus felhő tovább fejlődik, és eléri a sztratoszféra határát. Ezt a fázist nevezzük pyrocumulonimbus felhőnek.

A NASA Földmegfigyelő Intézetének műholdas kutatásai kimutatták, hogy a felhők olyan hatalmas energiával lövik ki a füstöt és a koromrészecskéket a sztratoszférába, hogy azok akár hónapokig is keringhetnek levegőben, globális árnyékoló hatást fejtve ki. A legsúlyosabb probléma azonban a helyszínen jelentkezik: a felhőben keletkező elektromos feszültség úgynevezett száraz villámlásokat produkál.

A rettegett tűzviharok és a tűztornádók

A pyrocumulus felhők kialakulása közvetlenül összekapcsolódik a tűzviharok és a tűztornádók mechanizmusával. Amikor a felhő alatti feláramlás eléri a kritikus sebességet, a felemelkedő forró levegő helyére a talajszinten hatalmas erővel áramlik be a környező hideg levegő. Ez egy horizontális, viharos erejű szelet eredményez, amely minden irányból a tűz középpontja felé fúj. Ez a szél oxigénnel táplálja a lángokat, mintha egy gigantikus kohó fújtatója lenne.

Ha ez a beáramló szél találkozik a domborzati viszonyok (például völgyek, hegygerincek) által keltett örvényléssel, a feláramló forró levegőoszlop forogni kezd. Így jön létre a tűztornádó. Ezek a forgószelek nem valódi meteorológiai tornádók, de pusztításuk megdöbbentő: 

Képesek gyökerestül kitépni a fákat, és a lángoló ágakat, parazsakat a magasba repítve hatalmas távolságokra repíteni, teljesen esélytelenné téve a hagyományos tűzoltási taktikákat.

Miért tehetetlen az ember?

Amikor egy erdőtűz eléri a pyrocumulus és a tűzvihar fázisát, a katasztrófavédelem stratégiája radikálisan megváltozik: a közvetlen oltásról át kell térni a menekítésre és a védekezésre. Az Európai Erdőtűz-információs Rendszer (EFFIS) elemzései szerint a pyrocumulus felhők alatt kialakuló atmoszférikus viszonyok a következő okok miatt bénítják meg az emberi beavatkozást:

• A fentről lecsapó légáramlatok és a kiszámíthatatlan széllökések miatt a tűzoltó repülőgépek és helikopterek fizikailag képtelenek megközelíteni a területet, mert a turbulencia lezuhanással fenyegeti őket.
• A tűzvihar saját szele felülírja az általános időjárási előrejelzéseket. A tűz nem arra halad, amerre a meteorológiai szél fújja, hanem amerre a saját belső szívóhatása diktálja.
• A tűzvihar centrumában az energiafelszabadulás akkora, hogy a járművek és a védőfelszerelések egyszerűen megolvadnak, így a földi egységeknek több kilométeres biztonsági távolságba kell visszahúzódniuk.

Klímakutatók szerint ma már be kell ismernünk, hogy az erdőtüzek többé nem izolált környezeti problémák, hanem a globális felmelegedés által felerősített jelenségek, amelyek megfékezéséhez a jövőben teljesen új tudományos megközelítésre és nemzetközi összefogásra lesz szükség.