Modelos clásicos Modelos para restos finos

CBEF (Control Burning in Eucalypt Forest), McArthur (1962)

Para aplicar este modelo hay que asignar al combustible un estado (desorción o adsorción) en relación con la variación de su humedad. El autor del modelo propone una aproximación para ello que es considerar que los combustibles ceden humedad a la atmósfera entre las seis y las doce de la mañana (horas solares) y la ganan el resto del día. A esto se añade que si en un día llueve más de 12.5 mm entonces durante las 48 horas siguientes y siempre que no llueva durante dicho periodo se asume que el combustible cede humedad de manera continua. En el presente trabajo no se ha aplicado este criterio al pié de la letra sino que se ha tratado afinar más.

La determinación del estado de adsorción o de desorción del combustible fue sencilla en los ensayos de la caseta pues al contar con mediciones repetidas y cercanas a lo largo

del día se podía intuir cuando los combustibles estaban ganando o perdiendo humedad. La mayor duda surgía con la primera medición del día. La decisión se tomaba en función de la hora a la que tenía lugar esa primera medición junto con la observación de la evolución que la humedad relativa y la temperatura habían tenido durante las horas previas.

En los ensayos de monte, al estar la humedad de los combustibles afectada por otras fuentes de variación distintas a la humedad ambiental no se pudo deducir cuando los combustibles están cediendo o tomando vapor de agua de la atmósfera. Como criterio se recurrió a lo que se había observado ocurría en la mayor parte de los días en las experiencias en la caseta: los combustibles empezaban a perder humedad como pronto a las nueve de la mañana (las siete horas solares en verano) y la seguían perdiendo al menos hasta las siete de la tarde (las 17 horas solares en verano).

En cuanto a la precipitación, se consideró que el combustible perdía humedad de manera continua durante dos días aún cuando los 12.5 milímetros no hubieran caído durante un solo día sino a lo largo de varios días antes. Esta decisión se tomó al observar en campo que, en general, la humedad superficial se mantenía sobre los combustibles durante varios días tras la lluvia.

Para estimar la humedad no se emplearon las tablas de McArthur (1962) sino las ecuaciones de Viney y Hatton (1989). Se respetaron los dominios de aplicación del modelo con relación a la humedad relativa, temperatura y humedad estimada.

GFDM (Grassland Fire Danger Meter), McArthur (1966)

Para aplicar este modelo tanto en los ensayos de la caseta como en los de campo la única precaución fue la de limitarse a su rango de humedad relativa, temperatura y humedad estimada. Al tratarse de combustibles muertos se empleó la expresión de

Noble et al. (1980) sin los dos últimos términos.

FFDM (Forest Fire Danger Meter), McArthur (1967)

En vez de la tabla original de McArthur se ha utilizado la expresión que para este modelo se incluye en Viney (1991). Se ha respetado el dominio de aplicación del modelo en cuanto a humedad relativa, temperatura y humedad estimada. McArthur sugiere efectuar unas correcciones de la humedad pronosticada por su modelo que son un tanto imprecisas, de forma que para su aplicación en el presente trabajo se ha definido, a partir de las mismas, el siguiente criterio:

• Incrementar la humedad estimada en un 2% durante la primavera y el otoño.

• Incrementar la humedad estimada en un 2.5% cuando al combustible se le haya

asignado el estado de desorción.

• Incrementar la humedad estimada un porcentaje diferente en función del valor de la

suma entre la fracción de cabida de cubierta y la nubosidad: un 1% si dicha variable oscila entre el 25 y el 50%, un 2% si oscila entre el 50 y el 75% y un 3% si supera el 75%.

En realidad solo fueron necesarias las dos últimas correcciones pues este modelo finalmente solo se aplicó a los datos de verano. En la caseta la corrección por fracción de cabida de cubierta y nubosidad fue siempre la máxima pues la sombra es total.

Standard daily FFMC (Fine Fuel Moisture Code), Van Wagner y Pickett (1985); Van Wagner (1987); Canadian Forestry Service (1987)

Este modelo precisa del valor que las variables humedad relativa, temperatura, velocidad del viento a campo abierto y lluvia acumulada durante las últimas 24 horas, presentan al mediodía (12 horas solares). También requiere del valor de la humedad mínima del combustible en el día previo al de medición (supuesta a las 16 horas solares).

El empleo del modelo en los ensayos de la caseta se simplifica pues en el interior de habitáculo no se deja sentir el viento ni la lluvia. Además se contaba con el valor de la humedad relativa y la temperatura al mediodía pues con el sensor se habían registrado dichas variables de manera continua durante todo el desarrollo de las experiencias. Para estimar la humedad se emplearon las ecuaciones de Van Wagner y Pickett (1985). En la experiencia en monte la información sobre temperatura, humedad relativa y velocidad del viento al mediodía procede de la estación meteorológica del Campus Universitario de Lugo y la precipitación de la estación de Rozas. Al no disponer de información completa para el año 2000, el empleo del modelo en campo se limita a los ensayos del 2002. Para efectuar las predicciones de humedad se empleó el método tabular (Canadian Forestry Service, 1987).

La aplicación del modelo se inicia, en cada parcela y para cada combustible a partir del primer dato de humedad mínima observada. Dicha humedad se convierte en la humedad inicial del segundo día, variable necesaria para efectuar la estimación de la humedad mínima de ese día y así sucesivamente. Al final se comparan las humedades observadas con las estimadas en los días con observación.

Hourly FFMC, Van Wagner (1977b)

De nuevo la utilización de este modelo es más sencilla en la caseta que en campo por ser siempre nulas la velocidad del viento y la precipitación. El modelo se aplicó cada día entre la primera y la última medición considerando la humedad observada en la primera medición como la humedad inicial. A partir de dicha humedad inicial y junto con los valores de humedad relativa y temperatura registrados en cada hora se fue estimando la humedad del combustible en todas las horas hasta la última con observación. Al final se comparan las humedades observadas con las estimadas en las horas con observación.

NFDRS1h (National Fire-Danger Rating System) para restos de 1 hora de retardo, Fosberg y Deeming (1971)

La principal dificultad que presenta este modelo es adaptar la humedad relativa y la temperatura tomada a metro y medio de altura a sus valores a nivel del suelo. En la caseta este paso se puede ignorar pues los combustibles además de estar en altura no sufren calentamiento solar. Se aplicó, sin más, la expresión simplificada de Fosberg y Deeming (1971) para la estimación de la humedad mínima de cada día.

En campo se ajustaron los valores de las variables ambientales a nivel del suelo para considerar el efecto del sol calentando los combustibles y modificando su humedad. Se siguió el criterio presentado en la tabla 4.9. Este criterio es el mismo de Haltiner, citado

en Bradshaw et al. (1983) y ya expuesto en la tabla 3.8 solo que considerando además

de la fracción de cielo cubierta de nubes, la fracción de cabida de cubierta del arbolado pues los datos con los que se está trabajando proceden, en general, del interior de masas arboladas.

En campo también fue necesario efectuar la corrección por precipitación. Los autores proponen considerar un 30% siempre que llueva durante las 24 horas previas al momento de la estimación. Sin embargo, de la observación de los datos se vio que precipitaciones de pequeña magnitud no provocan incrementos de humedad tan fuertes de forma que el criterio se adaptó de la siguiente forma:

• Se asignó un 30% de humedad a los combustibles cuando la precipitación del día

anterior superaba 1 mm y solo en aquellas parcelas con fracción de cabida de cubierta del arbolado inferior o igual al 25%.

• En el resto de las parcelas (fracción de cabida de cubierta igual o superior al 47%) se

consideró como mínimo una precipitación de 1.5 mm para así contabilizar la intercepción de la lluvia por parte de las copas.

FCC+NUB (%) ºC DE INCREMENTO

DE LA TEMPERATURA DE LA HUMEDAD RELATIVA FACTOR MULTIPLICADOR

0 a 10 13.9 0.75

10 a 50 10.6 0.83

50 a 90 6.7 0.91

> 90 2.8 1

Tabla 4.9. Corrección de la temperatura y la humedad relativa a la hora de aplicar el modelo del NFDRS a las experiencias en monte.

FBO (Fire Behavior Officer´s model), Rothermel (1983)

Este modelo contempla una serie de factores condicionantes de la radiación solar que llega al suelo (pendiente, exposición, época del año y momento del día), y que influyen en la humedad de los restos. Como los combustibles en la caseta están siempre en sombra y no se ven afectados por ninguno estos factores, la tabla que se ha empleado es la de horario nocturno. Además hay que tener en cuenta que dicha tabla es la que propone Fosberg y Deeming (1971) en su modelo NFDRS1h para combustibles en sombra y se obtiene directamente de la aplicación de su ecuación si no se corrigen las variables ambientales por calentamiento solar. De hecho se ha empleado la ecuación en vez de la tabla por su mayor precisión y agilidad para obtener resultados.

En campo se utilizaron las tablas del FBO con sus correspondientes correcciones por sombreado de los combustibles, orientación de la ladera, pendiente, estación y momento del día.

BEHAVE (Fire Behavior Prediction and Fuel Modeling System), Rothermel et al. (1986)

El modelo del sistema BEHAVE no se utilizó en los ensayos en la caseta pues al no ser necesario corregir el efecto de la radiación sobre las variables ambientales ni tener en

cuenta la precipitación es un método que coincide con el FFMC, eso sí con la versión de Van Wagner (1974a).

En la experiencia en campo se efectuaron predicciones de la humedad de los combustibles con la versión 4.1 del programa FIRE 2 (Andrews y Chase, 1989). El programa se inicializó, para cada situación y combustible, con la primera humedad mínima observada. Dicha humedad actuó de humedad inicial para la estimación de la humedad mínima del día siguiente y la pronosticada en este día como la inicial del tercero y así sucesivamente hasta el final de cada ensayo.

En los días en los que había que corregir la humedad por el efecto de la precipitación se inicializaba de nuevo el programa con la opción dos (información meteorológica completa en los días previos) que permite incluir la cantidad de lluvia en el proceso de cálculo.

El programa precisa del valor de la temperatura, humedad relativa, velocidad del viento y nubosidad a las 14 horas solares. La información referente a las tres primeras variables procede de la estación meteorológica del Campus Universitario de Lugo; la nubosidad se estimó a simple vista. De nuevo, la disponibilidad de información meteorológica limitó la aplicación del modelo a los ensayos del año 2002.

En la tabla 4.10 se incluyen otras variables necesarias para la predicción de la humedad del combustible cuando se emplea el módulo MOISTURE del programa FIRE2, así como los valores asignados a cada parcela.

PARCELA MODELO ESTÁNDAR

DE

COMBUSTIBLE LC/H LC/DC

FACTOR DE AJUSTE DEL

VIENTO

RAD1 9 0.3 1.5 0.1 (combustibles protegidos)

RAD2 4 1 5 0.1 (combustibles protegidos)

PIN7 9 0.3 1.5 0.1 (combustibles protegidos)

PIN8 11 -- -- 0.4 (combustibles expuestos)

Tabla 4.10. Información necesaria para la aplicación del módulo MOISTURE del programa FIRE 2. LC/H es la relación entre la longitud de copa y la altura de los árboles en la parcela; LC/DC es la relación entre la longitud y el diámetro de la copa de los árboles de la parcela.

Modelos para mantillo

DMC (Duff Moisture Code), Van Wagner (1970); Van Wagner y Pickett (1985); Canadian Forestry Service (1987)

La información meteorológica necesaria para aplicar este modelo se refiere, como en el FFMCdiario a las 12 horas solares y por tanto su aplicación también se limita a los ensayos del año 2002. Se emplearon las tablas del Canadian Forestry Service (1987).

DC (Drought Code). Turner (1972); Van Wagner y Pickett (1985); Canadian Forestry Service(1987)

La información meteorológica también se refiere como en los otros dos modelos del FWI a las 12 horas solares y su aplicación también se limita a los ensayos del año 2002. Se emplearon las tablas del Canadian Forestry Service (1987).

Modelos para restos de diámetro superior a 6 mm

NFDRS10h (National Fire-Danger Rating System) para restos de 10 horas de retardo. Fosberg y Deeming (1971)

Para ajustar el valor de las variables ambientales al nivel del suelo se siguió el mismo criterio expuesto en el modelo NFDRS para restos de 1 hora de retardo. También se aplicó la misma corrección por lluvia pues no se contaba con información referente a la duración de las precipitaciones.