Study of the meteorological conditions during significant forest fire events in Portugal

Abstract

The study aims to enhance understanding of the meteorological conditions affecting fire behaviour and leading to the development of significant forest fires in Portugal. This purpose consists into four main goals: 1) To document the synoptic and mesoscale environments associated with large forest fires. 2) To describe the atmospheric conditions increasing fire danger over specific regions using numerical modelling. 3) To characterise the atmospheric circulation that affects the fire dynamics favouring the evolution of forest fires over the mountain’s areas in the extreme Southern Portugal. 4) To study the interaction between the three elements of the fire behaviour’s triangle (fuel, weather and orography). Regarding to synoptic environment, the largest wildfire in Portugal in 2019 developed under the influence of the Azores anticyclone and the Iberian thermal low and associated with a Coastal lowlevel jet over Portugal. This jet interacting with the complex terrain, produced intense winds and rapid fire spread. In Southern Portugal, the largest fires occurred under critical fire weather conditions, with an extremely hot and dry environment. However, the main factor causing the large fire events was connected to the interaction between the atmospheric circulation and the local orography. The orographic effects played an important role in the development of two large fires in Monchique (2003 and 2018), in particular through the creation of strong downslope winds that contributed to fire propagation. This phenomenon also contributed to other fires in the region (Tavira, 2012; Aljezur, 2020). Finally, two fire events (Castro Marim, 2021; Odemira, 2023) were study from a fire behaviour triangle perspective, indicating that the Algarve presents areas with highly flammable vegetation, increasing the vulnerability of some regions to extreme wildfires, in particular over the mountains and under favourable atmospheric conditions; - Resumo: Estudo das condições atmosféricas associadas a grandes incêndios florestais em Portugal - O estudo pretende aumentar o conhecimento das condições meteorológicas que afetam o comportamento do fogo e levam ao desenvolvimento de grandes incêndios florestais em Portugal. Nesse contexto, foram estabelecidos quatro objetivos principais: 1) Documentar as condições sinópticas e de mesoescala associados a grandes incêndios florestais. 2) Descrever o escoamento atmosférico que aumentam o perigo de incêndio em regiões específicas com recurso à modelação numérica. 3) Caracterizar a circulação atmosférica que afeta a dinâmica dos incêndios favorecendo a evolução do fogo nas áreas montanhosas do Sul de Portugal. 4) Estudar a interação dos três elementos do triângulo do comportamento do fogo (combustível, meteorologia e orografia). Em termos de larga escala, o maior incêndio florestal ocorrido em 2019 em Portugal desenvolveu-se sob a influência do anticiclone dos Açores e da depressão térmica ibérica, que produziu um jato costeiro de baixa altitude. Estas condições, ao interagirem com a orografia, produziram ventos intensos e a rápida propagação do fogo. No Sul de Portugal, os incêndios ocorreram sob condições meteorológicas caracterizadas por calor extremo e ar seco. No entanto, o principal fator que favoreceu os grandes incêndios esteve ligado à interação entre a circulação atmosférica e a orografia local. Os efeitos orográficos desempenharam um papel importante em dois grandes incêndios em Monchique (2003 e 2018), pela criação de ventos fortes descendentes que contribuíram para a propagação do fogo. Este fenómeno contribuiu também para outros incêndios nesta região (Tavira, 2012; Aljezur, 2020). Por fim, foram estudados outros dois incêndios (Castro Marim, 2021; Odemira, 2023) na perspetiva do triângulo de comportamento do fogo, indicando que o Algarve apresenta áreas com vegetação altamente inflamável, aumentando a vulnerabilidade de algumas regiões a incêndios florestais extremos, em particular sobre as montanhas e sob condições atmosféricas favoráveis.