Els incendis presenten com a característica la transferència de calor. El tipus i la quantitat de calor transportada influeixen en la velocitat de propagació d’un incendi, i la combustió no es pot mantenir sense un transport continu de calor.
La transferència de calor s’efectua mitjançant tres mecanismes fonamentals:
- Conducció
- Convecció i
- Radiació.
Aquests tres mecanismes succeeixen de forma simultània en el transcurs d’un incendi. Ara bé, la importància de cadascun varia en funció de la intensitat i magnitud de l’incendi, així com de la configuració del sistema que l’envolta.
Conducció La conducció es considera com la transferència d’energia de les partícules més energètiques a les menys energètiques d’una substància o medi a causa de la interacció entre les mateixes.
Quan un combustible crema, la conducció ⎯al contrari que la convecció i la radiació, que, pràcticament, transporten l’energia des de la superfície del combustible⎯ pot considerar-se com un mecanisme de transport de calor cap a l’interior de cadascuna de les parts del combustible. Així, quan un bosc s’incendia aquest bosc es pot considerar com un medi conductor, propagant-se una part de la calor per conducció cap a altres parts del combustible (troncs i branques) més fredes.
En els incendis forestals, generalment, pot considerar-se negligible l’aportació de calor al medi combustible (bosc) mitjançant el mecanisme de conducció (Chandler et al., 1983). Aquesta afirmació és certa, però depèn de la càrrega de combustible per dues raons: la primera, és que com la fusta té una elevada capacitat calorífica com més massa tingui, més calor transmesa necessita per a iniciar el seu procés de combustió, i la segona és que la fusta és un mal conductor de la calor, per tant, la transmissió per conducció és lenta, sobretot quan el seu gruix és considerable. Per aquests dos motius quan un bosc format per grans masses de troncs i fulles s’incendia el procés de conducció de la calor és molt més lent que qualsevol dels altres mecanismes: convecció i radiació.
Capacitat calorífica
Quantitat d’energia necessària per a incrementar la temperatura d’una unitat de massa (kg) en un grau. També rep el nom de calor específic.
Ara bé, si en el bosc hi ha material combustible de baixa càrrega, com petites branques i residus húmics de la descomposició de les fulles i la fusta, la transmissió de calor per conducció en el medi és molt més ràpida i, per tant, molt més important, no podent-se negligir (Dupuy, 1997).
Convecció L’energia transmesa pel mecanisme de convecció és l’energia absorbida per un fluid en un punt calent del sistema i transportada, pel moviment d’aquest fluid, a un altre punt més fred.
En els incendis, una gran part de la calor generada es transmet per convecció. L'aire (fluid) absorbeix l'energia alliberada per l'incendi forestal i transporta aquesta energia cap a altres punts més freds mitjançant el mateix moviment de l'aire.
La importància del mecanisme de convecció en un incendi forestal es deu precisament de com actua aquest procés sobre una superfície en contacte.
L’aire s’escalfa per contacte amb la superfície del front de flama i els fums produïts per la combustió i conformen una massa de fluid calent que surt de la superfície de l’incendi amb una certa velocitat, que serà funció del vent de la zona i de la intensitat de l’incendi. Aquest fluid calent que surt de la superfície de l’incendi és transportat cap a altres parts del bosc, on entrarà en contacte amb altres superfícies com fulles, branques i troncs, les quals s’escalfaran, podent arribar fins i tot a la seva temperatura d’inflamació.
Radiació La radiació és el mecanisme que transmet, juntament amb la convecció, la major part de l’energia calorífica d’un incendi. Com la convecció, és el mecanisme que escalfa al combustible molt abans que el foc hagi arribat. Diferents autors (Rothermel i Anderson, 1966; Van Wagner, 1968), han considerat aquest mecanisme com el màxim responsable del preescalfament dels combustibles quan avança un front de flama en un incendi forestal.
Es defineix com a radiació tèrmica a l’energia que es propaga en forma d’ones electromagnètiques. Així, mentre que la conducció i la convecció requereixen un medi per transmetre’s, la radiació no el necessita. La transferència d’energia per radiació més eficaç és al buit. A més, l’energia radiant sempre es transmet en línia recta.
Quan la radiació emesa des d’un cos radiant incideix sobre una superfície d’un medi, aquest medi pot absorbir tota o part de la calor transmesa per radiació augmentant la seva energia tèrmica. Un medi que absorbeix dita energia i pot reflectir part d’ella es denomina opac, mentre que un medi que transmet part d’aquesta energia es diu semitransparent. Un medi opac, com ara un grup d’arbres o una paret, farà de pantalla del flux de calor emès per radiació i, per tant, les superfícies o medis que estiguin darrere d’ell seguint la direcció del flux de calor rebran menys o gens d'energia radiant. Un medi semitransparent com, per exemple, un vidre, en funció de les seves característiques transmetrà part o una gran part de l’energia radiant cap a les superfícies o medis que estiguin darrere d’ell seguint la direcció del flux d’energia, fins i tot, com ja se sap, hi ha vidres capaços de concentrar els raigs d’energia radiant cap a un punt determinat.
Focus secundaris (spotting)
Els focus secundaris són els incendis que es produeixen fora de la línia de l’incendi principal a causa d’una emissió d’aquest de partícules combustibles en estat incandescent transportades per la columna de convecció i pel vent.
En incendis de capçades, es pot donar l’aparició de focus secundaris més enllà del front. Són encesos per teies, branquillons, fulles, porcions d’escorça i altres partícules sòlides vegetals que viatgen dins la columna de convecció i són transportades pel vent a una certa distància de l’incendi, fins a l’ordre de desenes de quilòmetres en els casos pitjors. És un fenomen extremadament perillós i imprevisible que dificulta enormement els treballs de prevenció i extinció.
L’ocurrència d’aquest fenomen depèn en gran mesura de les característiques del combustible que es crema en l’incendi principal i del tipus de vegetació present més enllà del front del foc. Els grans corrents convectius que es formen en els incendis de pi pinyoner i de pi blanc –espècies mediterrànies molt propenses a crear situacions d’spotting- arrosseguen amb facilitat fragments d’escorça i de pinya d’aquests arbres. Aquests elements en ser elements lleugers i aerodinàmics que cremen lentament i amb flama curta, estan encesos durant alguns minuts i, en condicions favorables de vent, baixa humitat i inestabilitat atmosfèrica, poden ser transportats a quilòmetres de distància del front de l’incendi, fins a arribar a atrapar formacions vegetals amb elevat grau d’inflamabilitat, tals com garrigues i màquies, creant nous fronts d’incendi.