2020年9月23日，斯莱特大火在加州与俄勒冈州交界的罗格河-锡斯基尤国家森林中蔓延。类似图中的无人机可以在浓烟中飞行并观察火势，帮助地面的消防员了解火势的蔓延情况。
撰文：DAVID HELVARG
摄影：STUART PALLEY
在史无前例的野火肆虐加州以及美国西部大部分地区的同时，消防队员采用了许多新方法灭火。一系列新技术和现有技术（包括投掷火球的无人机和改装客机）纷纷投入使用，为基于地面的老式灭火技术加强力量。 灭火依然需要依靠设置防火带、放逆火和喷水等方法。最好用的工具通常很简单：水管、推土机、清理灌木的斧头。 然而，在气候变化导致更多更大规模的火灾、仅一个火灾季的过火面积就达数百万公顷的时代，消防工作必须更快、更安全、覆盖更广，即便是新冠疫情导致灭火工作更加困难。 无人机的到来 无人机尺寸小，易于操作，可以到达固定翼飞机和直升机无法飞到的地方，使得它们成为今年消防领域最伟大的创新。 至少有30位飞行员操纵24架无人机在俄勒冈州、加州、科罗拉多州和其他地方灭火。这是去年的两倍，去年联邦《野火管理技术法案》通过签署成为法律，更多的无人机被允许投入灭火行动。 “今年我们收到的申请大幅增加。我们现在没有足够的飞行员或飞机满足需求，” 美国国家公园管理局的无人机专家、加州内华达山脉Arrowhead Hot Shot消防队的负责人 Joe Suarez说。 今年8月，Suarez操纵一架M-600无人机飞过雷斯岬国家海岸公园的伍德沃大火着火区。他使用装配热成像设备的六旋翼无人机拍摄火灾区域，当时的过火面积达2000公顷。人类驾驶的飞机不能冒险飞入海岸雾气和大火烟雾之中。 另一位资深消防员Simon Weibel当天也加入了Suarez的行动，现在他在一家名为Drone Amplified的公司工作。他带了一个安装在无人机底部的漏斗状附件，该装置可在不到四分钟的时间内投掷450个乒乓球大小的燃烧装置。
消防员越来越多地使用无人机飞到常规飞行器无法进入的危险地带。
一架无人机即将把乒乓球大小的设备投掷到地面上，当这些设备撞击地面时会爆炸，引起小型着火面，消耗掉附近的火灾蔓延所需的燃料。
一旦装上载体，无人机可在不足4分钟内投掷450个燃烧装置。这些小球被钉注了防冻剂，后者能与里面的乙二醇发生反应。小球与地面碰撞时会发生爆炸，引发被称为“逆火”的小型火灾。
这些小球被称为“龙蛋”，直径2.5公分，其中含有高锰酸钾。在投掷之前，工作人员会给它们钉注防冻剂。撞击地面之后，两种化学物质之间的反应会引燃小球。在一些难以到达的地方，这些“龙蛋”可以在火灾到来之前先一步消耗掉火灾继续蔓延所需的燃料。
“优点是你可以在烟雾弥漫的环境下开展夜间行动，因为如果一架无人机坠毁，不会造成人员伤亡，” Weibel说。
在扑灭雷斯岬大火的行动中，无人机是“很好的安全工具，可以帮助消防员进入烟雾太浓或地形陡峭的地方，” Suarez说。他们投掷的“龙蛋”引发了逆火，过火范围为90-120米宽的狭长地带，成为阻挡野火蔓延的更有效屏障。
来自空中的巨大帮助
今年9月，致命的埃尔多拉多大火在洛杉矶东部肆虐，一架经过改装的747大型喷气机低空飞过树顶，投掷了68立方米的鲜红色阻燃剂，以减缓大火的快速蔓延。引导这架喷气机的是一架机动性强、越战时期的OV-10“野马”飞机。在指引装有大量阻燃剂的大型飞机之前，这些“野马”必须要确保飞行路线畅通，没有上升气流、不断移动的烟柱、隐藏地形，以及可能将这架大型飞机及其3名机组人员置于危险境地的其他障碍。
九月，一名消防员站在红杉国家森林的加州190号公路附近。公路上覆盖着一层灭火飞机投掷下来的鲜红色浆体（名为Phos-Chek），可减缓火势蔓延。背景是因树皮甲虫和干旱而死亡的树木。
专家说，消防飞机面临的另一个潜在危险是未授权的民用无人机，因为只要发现这类无人机，低空飞行的消防飞机就会自动降落。“我们的飞机和直升机在离地几十到上百米的低空飞行，如果一架无人机出现，就没有足够的行动空间，”加州消防局的公共信息官员Scott McLean解释说。
在“野马”的串列座舱里，飞行员后面坐着一位加州消防专家，他通过6台无线电设备与其他消防员、机构、媒体以及机场控制塔保持联系。在观察机上空，还有许多其他技术在源源不断地提供战略层面的信息。观察机一次可以环绕火焰和烟雾飞行长达3个小时。
美国宇航局、欧盟、美国军方以及其他机构拥有的卫星装备了捕获不同波长光线的相机和传感器，可帮助识别和追踪新发生的野火。美国林务局和美国地质调查局长期以来一直使用地球观测卫星提供的数据，进而建立模型并预测未来可能发生野火的地点。不过，火灾行为专家警告说，旧模型可能不再适用于今天温度更高、蔓延更快、规模更大的火灾。
“如果两周内烧毁了60万公顷土地，这类火灾事件就达到了前所未有的级别，” 加州消防局的科学家David Sapsis指出。
9月初，美国宇航局一架装配了成像雷达的湾流喷气机飞越了加州北部的LNU闪电山火现场，火灾烧毁了葡萄酒之乡的部分地区。成像雷达透过烟雾，拍摄了一张高分辨率的近距离照片，展示了大火在地面的蔓延情况。
“这种仪器在探测土壤湿度、植被结构和生物量方面的用途非常广泛，” Yunling Lou说，她负责管理美国宇航局喷气推进实验室的雷达项目。
喷气推进实验室的雷达可以穿透烟雾和云层，测量地面高度，误差不超过0.6公分。这使得它能为火灾管理团队提供实时火灾地图，以及绘制火灾损失地图。它还能追踪哪些过火地区在雨季期间最容易发生山体滑坡和泥石流，比如2018年的蒙特塞图泥石流，当时共造成23人死亡，163人受伤。
加州的空中消防力量
加州消防局拥有全球最大的消防机群。目前，共有56架加州所有的飞机和11架租赁飞机。
加州消防局总部位于萨克拉门托附近的前麦克莱伦空军基地，全州共有22个飞机场，可在20分钟内到达最新报告的火灾现场。飞机可以观测火灾，从直升机上派出“直升机”灭火队员，以及喷洒水和投掷阻燃剂。
9月，一架洛杉矶县的“火鹰”直升机在“山猫”火灾现场的北侧洒水。“火鹰”是加州机群的新成员，是一种快速直升机，飞行员可以更快地将消防队运往新的火灾地点。
加州消防局的“火鹰”是一种新型直升机，速度更快，因此飞行员可以更快地将消防队送往新的火灾地点。“火鹰”还能空投3.8立方米的水——是老式直升机的三倍，之后还能利用可伸缩吸管从最近的水体补水。
直升机机群的另一项重大技术升级是军方长期使用的飞行员夜视镜。这将使火鹰能在黑暗中进行战术飞行、灭火和救援。九月初，加州空军国民警卫队借助这种还能在烟雾中使用的护目镜，从“溪”火中救出200多名被困的露营者。
未来科技？
考虑到无人机投入灭火作业的速度之快，似乎可以肯定的是，在未来几年内，我们将看到森林大火上空出现大量无人机。不过，加州消防局航空部门的高级主管Dennis Brown很快承认，尽管飞机非常重要，“但地面部队才是灭火的最重要力量。”
而且，对改善消防工作合适工具和正确方向具有最终决定权的，还是今天的一线消防员、重型设备操作员和火灾事故管理者。
9月，一位消防员在“山猫”火灾现场给信号枪重新装弹。消防队员向灌木丛中射击他们称之为“香肠”的燃烧弹。这会在距离公路几米到几十米的地方引发逆火，起到减缓火势蔓延的作用。
在过去的5-10年里，许多消防员已经开始配备烟雾穿透热成像相机，有助于发现火灾移动和可能被浓烟隐藏的热点地区，增强了对人员的安全保障。材料科学促进了更轻、更耐火和透气的防火服的发明，也为消防员们提供了一些帮助。这类防火服的出现大大降低了一些地区的热伤亡人数，在这些地区，甚至在发生火灾之前夏季气温就超过37℃。
当被问及未来希望看到什么新技术时，Suarez表示希望看到能在烟雾中安全操作的更安全的通信工具。
“当年我在海军服役期间，我们拥有一套设备，能整个舰队都看到每个人的位置和在做什么。如果能有一套（地面）系统，让我们知道自己所处的位置，并能通过实时视频更好地交流，进而帮我们做决策，增强我们的态势感知能力，那就太棒了，”他说。
（译者：流浪狗）
