在一个金属墙的实验室里蒙大拿的米苏拉，科学家们玩火。在消防科学实验室在美国林务局落基山研究站，火焰穿过风洞，爬上山坡，旋转成一个炽热的橙色扭曲，似乎竖立起来。每一项烟火实验都是为了更好地了解野火在实验室之外的世界是如何表现的，以及消防员如何能够安全有效地应对它们。了解火的行为是一个全年的项目，但随着冬天的到来，我们寻找温暖和温馨的方法，Atlas Obscura意识到团队的实验往往令人着迷。这项科学工作启发了2019年Atlas Obscura圣诞日志，你可以享受这些火焰以科学的名义闪烁的知识。

这些研究人员纵火是为了了解火灾如何以及为什么蔓延的具体方面。“这不仅仅是因为我们是火灾极客，”从事建模项目的杰森·福瑟夫(Jason Forthofer)说。还有很多东西要打开。萨拉·麦卡利斯特(Sara McAllister)的工作重点是燃料床是如何点燃和燃烧的，她说:“我认为人们还没有完全明白，我们还没有完全理解野火是如何蔓延的。”“我们只是略知一二，但不了解其中的具体细节。”研究传热的Torben Grumstrup补充道，物理过程复杂而微妙。

科学家们知道燃烧燃料会释放能量，将未燃烧的燃料加热到点火温度——“几乎像多米诺骨牌一样，”格鲁普说。但他补充说，“我们不能很好地描述”其中的细微差别。细微差别可以决定一切。

为了弄清楚这些细节，科学家们正在研究一些具体的、重大的问题，比如为什么树或草在充满水的情况下会产生火花，森林的密度对火灾行为有多大影响，或者各种燃料床究竟可以燃烧多长时间。

当然，模拟火灾行为并试图理解它的最佳时间是当你没有凝视着地狱的时候。麦卡利斯特说:“在野外，你不可能站在熊熊燃烧的大火前。”这就是实验室的用武之地。在那里，研究小组可以控制温度、风速、相对湿度、燃料分布，以及燃料床中材料的确切形状、大小和成分，Forthofer说。关掉灯很容易更清楚地看到和记录火灾的行为。

圣诞日志视频-精心挑选的音轨-显示了在实验室进行的各种实验。第一个被称为“烟囱实验”，在这个实验中，研究小组在一英尺见方、约12英尺高的金属管下燃烧碎木丝。这模拟了一个高大的烟柱如何在底部吸引新鲜空气的涌入，这助长了火灾并直接爆炸。第二个实验被称为“纸板实验”，需要定期放置激光切割的小纸板锥，然后改变斜坡，以观察火焰如何向山上蔓延。第三个被称为“火焰膨化”实验，该实验演示了“膨化”的频率，即火焰、热气或烟雾的突然爆发，是如何与其燃烧区域的大小相关的。McAllister说，在这个实验中，平底锅越大，起泡的频率就越低，无论大火大小，这都是成立的。“蜡烛的火焰会闪烁，”她说，“而巨大的野火每一两分钟就会冒出一次。”

最令人着迷的可能是“火涡”。为了让火焰像漩涡一样不停地旋转，研究小组在一个侧面有裂缝的管子里点燃了一点酒精。“被吸入的空气被迫以漩涡运动进入，”福瑟夫说。当空气旋转时，它向上加速并拉伸空气管，反过来，空气管抓住旋转火柱的直径。而且，就像花样滑冰运动员把手臂收起来一样，柱子越紧，旋转得越快。Forthofer说，在世界上，火涡可以是巨大的，数百码宽，而且是致命的。视频中的最后一个实验发生在一个风洞中，科学家们在那里探索风是如何影响火灾及其蔓延的。

每一次闪烁都是实验室整体任务的一部分，即开发火灾管理人员可以在现场使用的工具和模型，以挽救生命和财产。多年来，该实验室一直致力于开发软件，包括野外火灾决策支持系统它帮助消防管理人员运行模型来预测火灾行为，并记录他们做出的应对决定。如果你在下次聚会时拿起阿特拉斯暗箱圣诞原木，你就可以在一堆很有教育意义的火前放松一下，向每个人解释他们看到的是什么。