2020年将记得的原因很多,包括破纪录的野火使旧金山的天空世界末日的红色的和西部的大部分地区覆盖烟好几个星期。
加州经历了五的六大火灾(PDF)2020年的记录,包括第一个现代”gigafire,“一场野火,烧毁了100万英亩的土地。科罗拉多看到它三大火灾纪录。
虽然抽烟可以让美丽的日落,也可以为人类健康带来可怕的后果。
我是一个大气化学家,大气是我的实验室。当我看着天空,我看到许多的混合物成千上万的化合物相互作用和阳光。
野火烟雾远比视觉更复杂和动态。它包含数以千计的化合物,其中大部分是分子包含各种大量的碳,氢,氮和氧原子。
大气中的反应和转换导致野火烟雾传播顺风,发生巨大的变化,研究表明,它可以生长更多的有毒。为了准确地预测顺风野火的影响排放数量和问题更有针对性的警告作为野火季节空气质量恶化,我们必须了解哪些化学物质被释放和烟如何随时间变化。
弄清楚,我和我的同事飞飞机的烟羽流的一些西方的熊熊大火。
我们如何研究森林大火
大型火灾,风带着烟也不会被轻易复制的方式在一个实验室。这使得它们难以研究。最好的方法之一,了解真正的野火烟雾直接在大气化学是样本。
在2018年和2019年,我和我的同事们纵横交错上空活跃的野火专业飞机满载着科学仪器。每个仪器设计样例的不同部分吸烟,经常通过字面上粘一个管窗外。
样品烟顺风移动时,科学家们来回飞烟羽流。灰色的线是2018航班。他们变红的路径穿过烟雾。照片由Brett手掌/华盛顿大学,CC BY-ND。
野火烟雾远比视觉更复杂和动态。它包含数以千计的化合物,其中大部分是分子包含各种大量的碳,氢,氮和氧原子。有气体(单个分子)以及粒子(数以百万计的分子凝固在一起)。
没有一个工具可以测量所有的这些分子。事实上,一些特定的化合物是一个挑战来衡量。许多科学家,包括我自己在内,把他们的职业生涯设计和构建新的工具来提高我们的测量和继续推进我们对大气和它如何影响我们的理解。
在新发布的研究从2018年大火,我和我的同事烟雾粒子如何迅速改变他们顺风。
这些微小颗粒,一小部分人类头发的宽度,可以呼吸到肺部深处,在那里他们可以刺激呼吸道。即使短期暴露会加重心脏病和肺病。
一些粒子蒸发成气体,类似于雨水坑蒸发成水蒸气太阳出来时。与此同时,一些气体烟雾通过反应形成新的粒子,类似于水蒸气冷凝形成云或露水滴。与此同时,分子发生化学反应,改变自己。
因为这些分子的反应与阳光和其他气体在大气中,浓烟从根本上改变了。这就是我们的意思是当科学家谈论吸烟“老化”或“失效”。其他最近的研究已经开始显示野火烟雾可以成为更多的有毒。
所有这些变化对健康意味着什么?
吸烟带来的健康伤害很大程度上是它包含多少PM2.5的结果。这些微小颗粒,一小部分人类头发的宽度,可以呼吸到肺部深处,在那里他们可以刺激呼吸道。即使短期暴露会加重心脏病和肺病。
化学反应控制多少PM2.5野火烟雾是运输远离火灾和人口中心。使用我们的飞机测量理解这些过程,我们化学家可以更好地预测PM2.5多少岁出现在抽烟。
结合气象预测,预测烟会去的地方,这可能导致改善空气质量模型,可以告诉人们顺风是否他们会接触到不健康的空气。
更好的空气质量预报
与野火的新闻越来越多,越来越多的人意识到他们自己的空气质量。资源,如AirNow来自美国环境保护署提供当前和预测的空气质量数据,以及危害健康的解释。本地信息往往可以从国家或地区机构。
不健康的空气质量预测期期间,地方或州政府可以用预测来减少其他污染源,如抑制住宅木材燃烧或等高排放工业活动。
空气质量测量和预测可以帮助人们避免不健康的情况下哮喘患者等,尤其是敏感的群体。不健康的空气质量预测期期间,地方或州政府可以用预测来减少其他污染源,如抑制住宅木材燃烧或等高排放工业活动。
展望未来,野火烟雾可能是普遍的在西方国家每年有几个原因。气温上升离开风景干燥易燃。与此同时,越来越多的人建造房屋wildland-urban接口,为火灾开始创造更多的机会。
一个大型社区的科学家包括我正在努力更好地理解野火排放以及他们如何改变他们吹进顺风社区。这些知识会提高预估野火烟雾空气质量和健康的影响,所以人们可以学会适应,避免最严重的健康后果。
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