Cơ chế xuất hiện "vòi rồng lửa"

5.547

Vòi rồng lửa là những cột lửa cháy rực bốc lên rất cao, di chuyển chậm và con người khó có thể dập tắt nó bằng những phương pháp trực tiếp.

Khám phá hiện tượng vòi rồng lửa ma quái của tự nhiên

Lính cứu hỏa nhìn một vòi rồng lửa trên sườn phía nam của núi lửa Mauna Kea tại bang Hawaii, Mỹ vào ngày 29/8. Vòi rồng lửa được tạo ra trong trận hỏa hoạn tại khu rừng có diện tích 566 hecta. (Ảnh: National Geographic).

Vòi rồng lửa - còn được gọi là quỷ lửa hay xoáy lửa – không phải là hiện tượng hiếm. Tuy nhiên, chúng hiếm khi được ghi nhận trong các tài liệu khoa học. Đó là nhận xét của Jason Forthofer, một kỹ sư chuyên nghiên cứu về hỏa hoạn của Cơ quan quản lý rừng bang Montana, Mỹ. Chẳng hạn, mới đây các vòi rồng lửa xuất hiện tại bang São Paulo, Brazil. Tình trạng hạn hán trong nhiều tháng ở bang này đã gây nên nhiều vụ cháy rừng.

National Geographic cho biết, Forthofer nghiên cứu "quỷ lửa" để bảo vệ những người lính cứu hỏa.

“Nếu chúng tôi có thể xác định những điều kiện hình thành vòi rồng lửa thì đó sẽ là thông tin tốt đối với lính cứu hỏa, bởi một số lính cứu hỏa đã bị vòi rồng lửa thiêu”, ông nói.

Vòi rồng lửa xuất hiện khi không khí nhiễu động mạnh ở khu vực có nhiệt độ cực cao (như đám cháy rừng) và tạo nên gió xoáy. Những luồng gió xoáy đó có thể hút những khí có thể cháy và các loại vật chất đang cháy. Vòi rồng lửa gồm một lõi (nơi thực sự bốc cháy) và vùng khí xung quanh lõi. Vùng khí xung quanh luôn xoay tít và cung cấp khí oxy cho lửa.

Lõi của một vòi rồng lửa điển hình thường có đường kính 0,3-0,9 m và chiều cao 15-30 m. Nhưng trong những điều kiện thuận lợi, theo Forthofer, chiều rộng lõi của vòi rồng lửa siêu lớn có thể lên tới vài chục mét, còn chiều cao đạt tới hơn 300m.

“Những xoáy lửa siêu lớn xuất hiện ít nhất một lần mỗi năm trên lãnh thổ Mỹ”, Forthofer khẳng định.

Một vòi rồng lửa di chuyển gần ống khói của một tòa nhà cháy tại một nơi chưa xác định tại Mỹ trong năm 2010. (Ảnh: National Geographic).

Nhiệt độ bên trong lõi của vòi rồng lửa có thể lên tới 1.093 độ C – đủ nóng để đốt cháy bụi mà gió hút lên từ mặt đất.

“Hiện tượng đó giống như cảnh tượng chúng ta đốt bột mì. Nếu một lượng bột mì đủ lớn bay lên không trung, chúng ta có thể đốt cháy nó. Nhưng chúng ta không thể đốt đống bột mì dưới đất”, ông giải thích.

Các chất khí có khả năng cháy do cây cối giải phóng là nhiên liệu đối với phần lớn vòi rồng lửa.

Khi bị luồng khí xoáy hút lên, những khí có khả năng cháy lọt vào giữa xoáy lốc. Khi xoáy lốc tới một khu vực có đủ khí oxy và nhiệt độ cao, nó sẽ bùng cháy. Đó là lý do khiến các ngọn lửa trong lõi bốc lên rất cao.

“Những khí đó không thể cháy cho tới khi chúng pha trộn với một lượng khí oxy lớn. Chúng chỉ có thể pha trộn với oxy khi chúng bốc lên cao”, Forthofer nhận định.

Vòi rồng lửa không đứng yên, song tốc độ di chuyển của chúng cũng không bao giờ hơn người đi bộ.Chúng có thể thiêu đốt mọi thứ trên đường di chuyển và thổi những thứ bị cháy lên không trung.

Gió được tạo nên bởi vòi rồng lửa cũng có thể gây nguy hiểm. Những vòi rồng lửa lớn có thể tạo ra những cơn gió có tốc độ lên tới 160 km/h – đủ lớn để quật đổ cây cối. Vòi rồng lửa có thể tồn tại khoảng một giờ trở lên và con người không thể dập chúng bằng các biện pháp trực tiếp. Để dập tắt hoặc làm giảm sức mạnh của vòi rồng lửa chỉ có 1 cách duy nhất chính là loại bỏ được nguồn cung cấp khí oxy cho vòi rồng.