Uma teoria sobre a propagação de frentes de fogos florestais de superfície

Abstract

Nesta tese apresenta-se uma teoria sobre a modelação do movimento de frentes de fogos florestais de superfície, com base em informação de entrada sobre a vegetação e as condições ambientais. Tal teoria: integra, fundamenta, expõe as lacunas, esclarece as restrições, propõe testes de validação, e generaliza um grande número de trabalhos de investigação dispersos. As bases da teoria constam: dos conceitos primitivos de «fase de desenvolvimento» e «regime de propagação» de uma frente de fogo, e de «escalas de descrição» (da vegetação, do ambiente, e do movimento da frente); de uma classificação geral dos parâmetros de entrada característicos do leito e do ambiente; de duas hipóteses básicas; e do Princípio de Desagregação, que decorre daquelas hipóteses e fundamenta a estratégia-base da teoria para construir um modelo completo de propagação da frente, em dois módulos independentes, designados por modelos «global» e «local». Na I parte do corpo da teoria: formulam-se e comparam-se quatro «modelos globais de propagação», a saber: MG1, de avanço da frente segundo a direcção normal local; MG2, baseado no princípio de Huygens; MG3, de avanço da frente segundo a «direcção de máxima velocidade de propagação local»; e MG4, de propagação segundo o «trajecto local mais rápido», que constitui a formulação analítica dos populares algoritmos de Dijkstra aplicados aos fogos florestais. A II parte do corpo da teoria é dedicada à construção de «modelos locais de propagação». Depois de se provar que os vários «problemas locais», colocados por cada um dos «modelos globais de propagação» analisados na I parte, são redutíveis a uma «formulação local standard», apenas se aborda uma formulação restrita deste problema, na qual se despreza o «efeito de 2a. ordem da curvatura local» da linha da frente. Concretamente, apresenta-se uma estratégia semi-empírica de redução deste problema a um seu sub-problema mais simples, e, para este último, desenvolve-se uma metodologia de modelação semi-empírica particularmente geral, simples e flexível. Finalmente, propõe-se uma série de testes, experimentais e numéricos, de validação da teoria.