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This paper presents a conceptual framework for ranking the crown fire potential of wildland fuelbeds with forest canopies. This approach extends the work by Van Wagner and Rothermel, and introduces several new physical concepts to the modeling of crown fire behaviour derived from the reformulated Rothermel surface fire modeling concepts proposed by Sandberg et al. (this issue). This framework forms the basis for calculating the crown fire potentials of Fuel Characteristic Classification System (FCCS) fuelbeds (Ottmar et al., this issue). Two new crown fire potentials are proposed (i) the torching potential (TP) and (ii) the active crown potential (AP). A systematic comparison of TP and AP against field observations and Crown Fire Initiation and Spread (CFIS) model outputs produced encouraging results, suggesting that the FCCS framework might be a useful tool for fire managers to consider when ranking the potential for crown fires or evaluating the relative behaviour of crown fires in forest canopies. Cet article presente un cadre conceptuel pour classer le potentiel de feu de cimes des couches de combustibles en milieu naturel oh il y a des canopees forestieres. Cette approche pousse plus loin les travaux de Van Wagner et de Rothermel et introduit plusieurs concepts physiques nouveaux dans la modelisation du comportement des feux de cimes derives des concepts reformules de Rothermel pour la modelisation des feux de surface proposes par Sandburg et al. (ce numero). Ce cadre forme la base pour calculer les potentiels de feu de cimes des couches de combustibles du systeme de classification des caracteristiques des combustibles (SCCC) (Ottmar et al., ce numero). Deux nouvelles possibilites de feux de cimes sont proposees : (i) la possibilite; de flambee en chandelle et (ii) la possibilite de feu de cime dependant. Une comparaison systematique de ces deux types de feux de cimes avec des observations sur le terrain et les previsions du modele de l'Ecole canadienne d'enqudtes sur les incendies a donne des resultats encourageants. Ces resultats indiquent que le cadre du SCCC pourrait s'averer un outil utile que les responsables de la gestion des incendies devraient considerer pour classer le potentiel de feu de cimes ou pour evaluer le comportement relatif des feux de cimes dans les canopees forestieres. [Traduit par la Redaction], Introduction The Fuel Characteristic Classification System (FCCS; Ottmar et al. 2007) offers the capacity to describe the physical characteristics of any wildland fuelbed no matter how complex, and the capacity [...]

The Fuel Characteristic Classification System (FCCS) includes equations that calculate energy release and one-dimensional spread rate in quasi-steady state fires in heterogeneous but spatially-uniform wildland fuelbeds, using a reformulation of the widely used Rothermel fire spread model. This reformulation provides an automated means to predict fire behavior under any environmental conditions in any natural, modified, or simulated wildland fuelbed. The formulation may be used to compare potential fire behavior between fuelbeds that differ in time, space, or as a result of management, and provides a means to classify and map fuelbeds based on their expected surface fire behavior under any set of defined environmental conditions (i.e., effective wind speed and fuel moisture content). Model reformulation preserves the basic mathematical framework of the Rothermel fire spread model, reinterprets data from two of the original basic equations in his model, and offers a new conceptual formulation that allows the direct use of inventoried fuel properties instead of stylized fuel models. Alternative methods for calculating the effect of wind speed and fuel moisture, based on more recent literature, are also provided. This reformulation provides a framework for the incremental improvement in quantifying fire behaviour parameters in complex fuelbeds and for modeling fire spread. Le systeme de classification des caracteristiques des combustibles (SCCC) comprend des equations qui permettent de calculer le degagement d'energie et le taux de propagation unidimensionnel pour des feux a l'etat de quasi equilibre dans des couches de combustibles, heterogenes mais uniformes dans l'espace en milieu naturel, grace a une reformulation du modele de propagation du feu de Rothermel qui est largement utilise. Cette reformulation fournit un moyen automatise de predire le comportement du feu dans n'importe quelles conditions environnementales et dans n'importe quelles couches de combustibles en milieu naturel, qu'elles soient naturelles, modifiees ou simutees. Cette formulation peut etre utilisise pour comparer le comportement potentiel du feu entre des couches de combustibles qui different dans le temps, dans l'espace ou a cause de l'amenagement; elle fournit un moyen de classer et de cartographier les couches de combustibles sur la base de leur comportement attendue dans le cas d'un feu de surface dans n'importe quels ensembles de conditions environnementales (c.-a-d. : vitesse effective du vent et contenu en humidite des combustibles). La reformulation du modele conserve la structure mathematique fondamentale du modele de propagation du feu de Rothermel, reinterprete les donnees a partir de deux des equations de base originales dans son modele et offre une nouvelle formulation conceptuelle qui permet l'utilisation directe des proprtetes inventories des combustibles au lieu de modeles simplifies des combustibles. D'autres methodes basees sur la litterature plus recente et permettant de calculer l'effet de la vitesse du vent et de l'humidite des combustibles sont egalement fournies. Cette reformulation offre un cadre pour ameliorer encore davantage la quantification des parametres de comportement du feu dans les couches de combustibles complexes et pour modeliser la propagation du feu. [Traduit par la Redaction], Introduction The reformulation of the Rothermel (1972) fire spread model presented here allows the direct use of inventoried or synthesized fuelbed properties instead of stylized fuel models as inputs to [...]

Wildland fuelbed characteristics are temporally and spatially complex and can vary widely across regions. To capture this variability, we designed the Fuel Characteristic Classification System (FCCS), a national system to create fuelbeds and classify those fuelbeds for their capacity to support fire and consume fuels. This paper describes the structure of the fuelbeds internal to FCCS. Fuelbeds are considered relatively homogeneous units on the landscape, representing distinct combustion environments that determine potential fire behaviour and effects. The FCCS fuelbeds are organized into six strata: canopy, shrubs, nonwoody fuels, woody fuels, litter-lichen-moss, and ground fuels. Fuelbeds are described by several qualitative and quantitative physical and biological variables with emphasis on characteristics useful for fuels management and fire behaviour planning. The FCCS includes 216 fuelbeds that represent the major vegetation types of the United States. The FCCS fuelbeds can be used as presented or modified to create customized fuelbeds with general or site-specific data to address fire science management or research questions. This system allows resource managers to evaluate wildland fuels operations and management activities, fire hazard, and ecological and air quality impacts at small and large spatial scales. The FCCS fuelbeds represent the United States, although the system has the potential for building fuelbeds for international application. Les caracteristiques des couches de combustibles en milieu naturel sont complexes dans le temps et l'espace et peuvent varier enormement d'une region a l'autre. Dans le but de saisir cette variabilite, nous avons elabote le systeme de classification des caracteristiques des combustibles (SCCC), un systeme national pour creer et classer ces couches de combustibles selon leur capacite; a supporter un feu et a consumer des combustibles. Cet article decrit la structure des couches de combustibles intrinseques au SCCC. Les couches de combustibles sont considetees comme des unhes relativement homogenes dans le paysage et representent des milieux de combustion distincts qui determinent les effets et le comportement potentiel du feu. Les couches de combustibles du SCCC sont organisames en six strates : canopee, arbustes, combustibles non ligneux, combustibles ligneux, litiere-lichens-mousses et combustibles au sol. Les couches de combustibles sont caracterisees par plusieurs variables physiques et biologiques qualitatives et quantitatives en mettant l'accent sur les caracteristiques utiles pour la gestion des combustibles et la planification du comportement du feu. Le SCCC inclut 216 couches de combustibles qui representent les principaux types de vegetation des Etats-Unis. Les couches de combustibles du SCCC peuvent etre utilisees telles quelles ou modifiees pour creer des couches de combustibles sur mesure a partir de donnees generales ou specifiques a une station pour s'attaquer a des problemes de recherche ou de gestion en pyrologie forestiere. Ce systeme permet aux gestionnaires drevaluer les activites de gestion et les interventions visant les combustibles en milieu naturel, le risque d'incendie ainsi que les impacts ecologiques et sur la qualite de l'air a petite ou grande echelle. Les couches de combustibles du SCCC sont representatives des Etats-Unis mais le systeme offre la possibilite d'elaborer des couches de combustibles pour une application internationale. [Traduit par la Redaction], Introduction Fuels are often defined as the physical characteristics (e.g., loading, depth, height, and bulk density) of live and dead biomass that contribute to wildland fire (Davis 1959). Because these [...]

The Fuel Characteristic Classification System (FCCS) is a systematic catalog of inherent physical properties of wildland fuelbeds that allows land managers, policy makers, and scientists to build and calculate fuel characteristics with complete or incomplete information. The FCCS is equipped with a set of equations to calculate the potential of any realworld or simulated fuelbed to spread fire across the surface and in the crowns, and consume fuels. FCCS fire potentials are a set of relative values that rate the intrinsic physical capacity of a wildland fuelbed to release energy and to spread, crown, consume, and smolder under known or benchmark weather and fuel moisture conditions. The FCCS reports eight component fire potentials for every fuelbed, arranged in three categories: surface fire behaviour (reaction intensity, spread rate, and flame length), crown fire potential (torching and active crown fire), and available fuel potential (flaming, smouldering, and residual smouldering). FCCS fire potentials may be used to classify or compare fuelbeds that differ because of location, structure, passage of time, or management action, based on expected fire behavior or effect outcomes. As a classification tool, they are offered as an objective alternative to categorizing bulk properties of fuelbeds or stylized model inputs. Le systeme de classification des caracteristiques des combustibles (SCCC) est un recueil systematique des proprietes physiques inherentes des couches de combustibles en milieu naturel qui permet aux amenagistes du territoire, aux strateges et aux scientifiques d'elaborer et de calculer les caracteristiques des combustibles avec une information complete ou incomplete. Le SCCC est dote d'un ensemble d'equations permettant de calculer la possibility que n'importe quelle couche de combustibles, reelle ou simutee, propage le feu en surface ou dans les cimes et consume des combustibles. Les potentiels de feu du SCCC sont constitues d'un ensemble de valeurs relatives qui evaluent la capacity; physique intrinse;que d'une couche de combustibles en milieu naturel de degager de lrenergie et de se propager, d'atteindre les cimes, de consumer et de couver dans des conditions de temperature et d'humidite des combustibles connues ou fixees comme reperes. Le SCCC rapporte huit composantes des potentiels de feu pour chaque couche de combustibles, organisees en trois categories : comportement du feu en surface (intensity; de la reaction, taux de propagation et hauteur de flamme), possibility; de feu de cimes (flambyre en chandelle et feu de cimes dependant) et le potentiel des combustibles disponibles (production de flammes, combustion lente et combustion lente residuelle). Les potentiels de feu du SCCC peuvent etre utilises pour classer ou comparer des couches de combustibles qui different a cause de leur localisation, de leur structure, du temps ecoule ou des interventions d'amenagement sur la base du comportement prevu du feu ou de l'effet des resultats. Comme outil de classification, ils sont proposes a titre de solution de rechange objective au classement par categorie des proprieres generales des couches de combustibles ou aux intrants simplifies pour la modelisation. [Traduit par la Redaction], Introduction Wildland fuels have historically been classified by a number of systems designed to rate their potential fire behaviour as a basis for fire management planning (Sandberg et al. 2001). [...]

We present an overview of the Fuel Characteristic Classification System (FCCS), a tool that enables land managers, regulators, and scientists to create and catalogue fuelbeds and to classify those fuelbeds for their capacity to support fire and consume fuels. The fuelbed characteristics and fire classification from this tool will provide inputs for current and future sophisticated models for the quantification of fire behavior, fire effects, and carbon accounting and enable assessment of fuel treatment effectiveness. The system was designed from requirements provided by land managers, scientists, and policy makers gathered through six regional workshops. The FCCS contains a set of fuelbeds representing the United States, which were compiled from scientific literature, fuels photo series, fuels data sets, and expert opinion. The system enables modification and enhancement of these fuelbeds to represent a particular scale of interest. The FCCS then reports assigned and calculated fuel characteristics for each existing fuelbed stratum including the canopy, shrubs, nonwoody, woody, litter-lichen-moss, and duff. Finally, the system classifies each fuelbed by calculating fire potentials that provide an index of the intrinsic capacity of each fuelbed to support surface fire behavior, support crown fire, and provide fuels for flaming, smoldering, and residual consumption. The FCCS outputs are being used in a national wildland fire emissions inventory and in the development of fuelbed, fire hazard, and treatment effectiveness maps on several national forests. Although the FCCS was built for the United States, the conceptual framework is applicable worldwide. Nous presentons une vue d'ensemble du systeme de classification des caracteristiques des combustibles (SCCC), un outil qui permet aux amenagistes, aux organismes de regulation et aux scientifiques de creer et de cataloguer les couches de combustibles et de les classer en fonction de leur capacite a supporter un feu et a consumer des combustibles. Les caracteristiques des couches de combustibles et la classification des feux obtenues avec cet outil alimenteront en donnees les modeles sophistiques presents et futurs utilises pour quantifier le comportement et les effets du feu, comptabiliser le carbone ainsi que permettre revaluation de l'efficacite du traitement des combustibles. Le systeme a ete concu a partir des exigences des amenagistes, des scientifiques et des decideurs recueillies lors de six ateliers de travail regionaux. Le SCCC contient un ensemble de couches de combustibles representatives des Etats-Unis qui ont ete compiles a partir de la litterature scientifique, de series de photos de combustibles, de bases de donnees sur les combustibles et de l'opinion d'experts. Le systeme permet de modifier et d'ameliorer ces couches de combustibles pour representer une echelle d'interet particuliere. Le SCCC produit ensuite un rapport sur les caracteristiques des combustibles attribues et calcules pour chaque strate existante de couches de combustibles incluant la canopee, les arbustes, les plantes ligneuses et non ligneuses, le complexe litiere-lichens- mousses et l'humus. Finalement, le systeme classe chaque couche de combustibles en calculant le potentiel d'inflammabilite qui fournit un indice de la capacite; intrinseque de chaque couche de combustibles de supporter un feu de surface, de supporter un feu de cime et de fournir des combustibles pour alimenter des flammes, un feu couvant et l'elimination des residus. Les resultats du SCCC sont utilises dans un inventaire national des emissions dues aux incendies de foret et dans le developpement de cartes de couches de combustibles, de risque d'incendie et d'efficacite des traitements dans plusieurs forets nationales. Bien que le SCCC ait ete mis au point pour les Etats-Unis, le cadre conceptuel est applicable partout. [Traduit par la Redaction], Introduction Sophisticated and complex models are used for large- and small-scale fire and fuel assessments (Huff et al. 1995; Quigley and Arbelbide 1997; Schaaf et al. 1998; Amiro et al. [...]

Wildland fuel characteristics are used in many applications of operational fire predictions and to understand fire effects and behaviour. Even so, there is a shortage of information on basic fuel properties and the physical characteristics of wildland fuels. The Fuel Characteristic Classification System (FCCS) builds and catalogues fuelbed descriptions based on realistic physical properties derived from direct or indirect observation, inventories, expert knowledge, inference, or simulated fuel characteristics. The FCCS summarizes and calculates wildland fuel characteristics, including fuel depth, loading, and surface area. Users may modify fuelbeds and thereby capture changing fuel conditions over time and (or) under different management prescriptions. Fuel loadings from four sample fuelbed pairs (i.e., pre- and post-prescribed fire) were calculated and compared by using FCCS to demonstrate the versatility of the system and how individual fuel components, such as shrubs, nonwoody fuels, woody fuels, and litter, can be calculated and summarized. The ability of FCCS to catalogue and summarize complex fuelbeds and reflect dynamic fuel conditions allows calculated results to be used in a variety of applications including surface and crown fire predictions, carbon assessments, and wildlife habitat management. Les caracteristiques des combustibles en milieu naturel sont utilisees dans plusieurs applications de prediction operationnelle des incendies ainsi que pour comprendre le comportement et les effets du feu. Il y a quand mume un manque d'information sur les proprietes fondamentales des combustibles et leurs caracteristiques physiques en milieu naturel. Le systeme de classification des caracteristiques des combustibles (SCCC) permet d'elaborer et de cataloguer les descriptions des couches de combustibles sur la base de proprietes physiques realistes derrrees de l'observation directe ou indirecte, de releves sur le terrain, de la connaissance d'experts, par deduction ou a partir de caracteristiques simulees des combustibles. Le SCCC resume et calcule les caracteristiques des combustibles en milieu naturel, incluant lrepaisseur, la charge et la surface des combustibles. Les utilisateurs peuvent modifier les couches de combustibles et de ce fait saisir l'etat des combustibles qui change avec le temps et a la suite de differentes prescriptions d'amenagement. La charge de combustibles associee a quatre paires de couches de combustibles (c.re-d. avant et apres un brblage dirige) a ete' calculee et comparee a l'aide du SCCC pour demontrer la versatility; du systeme et de quelle facon les composantes individuelles des combustibles telles que les arbustes, les combustibles non ligneux, les combustibles ligneux et la litiesre peuvent etre calcules et resumees. La capacity; du SCCC a classer et synthetiser des couches complexes de combustibles et a refleter l'etat des combustibles de facon dynamique permet de calculer des resultats utilisables dans une variety; d'applications incluant la prediction des feux de cime et de surface, revaluation du carbone et la gestion de l'habitat de la faune sauvage. [Traduit par la Redaction], Introduction The Fuel Characteristic Classification System (FCCS) (Ottmar et al. 2007) was developed to provide a systematic catalogue of fuel characteristics that allows users such as land managers, policy makers, [...]