Measurements of radiant emissive power and temperatures in crown fires

Authors: Butler, B W; Cohen, J; Latham, D J; Schuette, R D; Sopko, P; Shannon, K S; Jimenez, D; Bradshaw, L S

Source: Canadian Journal of Forest Research, Volume 34, Number 8, August 2004 , pp. 1577-1587(11)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

This study presents spatially and temporally resolved measurements of air temperatures and radiant energy fluxes in a boreal forest crown fire. Measurements were collected 3.1, 6.2, 9.2, 12.3, and 13.8 m above the ground surface. Peak air temperatures exceeded 1330 °C, and maximum radiant energy fluxes occurred in the upper third of the forest stand and reached 290 kW·m–2. Average radiant flux from the flames across all experiments was found to be approximately 200 kW·m–2. Measured temperatures showed some variation with vertical height in the canopy. Equivalent radiometric temperatures calculated from radiant heat flux measurements exceeded thermocouple-based temperatures for all but the 10-m height, indicating that fire intensity estimates based on thermocouple measurements alone may result in underestimation of actual radiant intensity. The data indicate that the radiative energy penetration distance is significantly longer in the forest canopy than in the lower levels of the forest stand.

Cette étude présente des mesures dans le temps et dans l'espace de la température de l'air et des flux d'énergie de rayonnement associés à un feu de cime en forêt boréale. Les mesures ont été prises à 3,1, 6,2, 9,2, 12,3, et 13,8 m au-dessus du sol. La température maximum de l'air a dépassé 1330 °C, et les flux maximum d'énergie de rayonnement sont survenus dans le tiers supérieur du peuplement forestier et ont atteint 290 kW·m–2. Le flux moyen d'énergie de rayonnement provenant des flammes pour l'ensemble des expériences atteignait approximativement 200 kW·m–2. Les températures que nous avons mesurées ont montré quelques variations selon la hauteur verticale dans le couvert. Les températures radiométriques équivalentes calculées à partir des mesures de flux de chaleur rayonnante excédaient les températures basées sur les thermocouples à toutes les hauteurs sauf à 10 m, indiquant que les estimations de l'intensité du feu qui reposent seulement sur des mesures avec des thermocouples peuvent entraîner une sous-estimation de l'intensité réelle du rayonnement. Les données indiquent que la distance de pénétration de l'énergie de rayonnement est significativement plus importante dans le couvert forestier qu'aux niveaux inférieurs dans un peuplement forestier.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2004

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