2020年将被记住，原因有很多，包括破纪录的野火那使旧金山的天空变成了红色的世界末日阴影并覆盖了西部的大部分烟雾，持续数周。

加利福尼亚经验丰富它六个大火中有五个（PDF）2020年有记录，包括第一个现代”Gigafire，“烧毁了超过100万英亩的野火。科罗拉多州看到了三个大火有记录。

虽然烟雾可以造成美丽的日落，但它也可能对人类健康产生可怕的后果。

我是一个大气化学家，气氛是我的实验室。当我看着天空时，我看到了许多的混合物成千上万的化合物彼此互动并与阳光相互作用。

野火烟雾比眼睛更复杂和动态。它包含数千种化合物，其中大多数是含有各种碳，氢，氮和氧原子的分子。

大气中的反应和转化会导致野火烟雾在下风时发生巨大变化，研究表明它可以增长随着年龄的增长，更具毒性。为了准确预测野火排放对下风人群的影响，并随着野火季节恶化而发出更靶向的空气质量警告，我们必须了解哪种化学物质正在排放哪些化学物质以及烟雾如何随着时间而变化。

为了弄清楚这一点，我和我的同事将飞机飞入某些西方大型野火的烟雾中。

我们如何学习野火

大型野火和风的烟雾方式无法轻易在实验室中复制。这使他们很难学习。了解真正的野火烟雾化学的最佳方法之一是将其直接在大气中进行采样。

在2018和2019，我和我的同事们在装有科学仪器的专业飞机上纵横交错了天空。每种仪器旨在品尝烟雾的另一部分，通常是通过将管子伸出窗户的字面意思。

野火烟雾比眼睛更复杂和动态。它包含数千种化合物，其中大多数是含有各种碳，氢，氮和氧原子的分子。有气体（单个分子）以及颗粒（数百万分子凝结在一起）。

没有一个仪器可以一次测量所有这些分子。实际上，某些特定的化合物根本是测量的挑战。许多科学家，包括我本人，都致力于设计和建立新工具，以改善我们的测量结果，并继续提高我们对气氛及其影响方式的理解。

在2018年野火的新发表研究中我和我的同事们表明烟雾颗粒在下风时如何迅速变化。

这些是微小的颗粒，是人头发宽度的一部分，可以深入肺部，它们会刺激呼吸道。即使是短期暴露也会加剧心脏和肺部问题。

一些颗粒蒸发成气体，类似于雨水水坑在太阳熄灭时蒸发到水蒸气中。同时，一些烟气中的某些气体正在经历反应形成新颗粒，类似于水蒸气冷凝以形成云或露水液滴。同时，发生化学反应，改变了分子本身。

当这些分子与阳光和大气中的其他气体反应时，烟雾从根本上转化了。这就是我们的意思是科学家谈论烟雾“衰老”或随着时间的流逝而变得“陈旧”。最近的其他研究开始显示野火烟如何变成随着年龄的增长，更具毒性。

所有这些变化对健康意味着什么？

烟雾造成的健康损害在很大程度上是其含有多少PM2.5的结果。这些是微小的颗粒，是人头发宽度的一部分，可以深入肺部，它们会刺激呼吸道。即使是短期暴露也会加剧心脏和肺部问题。

化学反应控制了野火烟雾中有多少PM2.5在远离火灾并进入人口中心时。使用我们的飞机测量来了解这些过程，我们的化学家可以更好地预测年龄烟雾中会有多少PM2.5。

再加上预测的气象预测，可以预测烟雾的发展方向，这可能会导致空气质量模型的改善，这些模型可以告诉人们是否会暴露于不健康的空气。

更好的空气质量预测

随着新闻的越来越多的野火，越来越多的人意识到自己的空气质量。资源，例如气球来自美国环境保护局提供了当前和预测的空气质量数据，以及对健康危害的解释。州或地区机构通常也可以找到本地信息。

在预测的不健康空气质量时期，地方或州政府可以使用预测来减少其他污染源，例如阻止居住木材燃烧或高发射工业活动。

空气质量测量和预测可以帮助人们避免不健康的情况，尤其是哮喘患者等敏感群体。在预测的不健康空气质量时期，地方或州政府可以使用预测来减少其他污染源，例如阻止居住木材燃烧或高发射工业活动。

着眼于未来，由于几个原因，每年可能会在整个西方广泛地烟雾。温度升高使景观干燥，更易燃。同时，越来越多的人正在建造房屋Wildland-Urban界面，为火灾创造更多机会。

包括我在内的大型科学家社区正在努力更好地了解野火的排放以及它们在向下风社区爆发时如何改变。这些知识将改善野火烟雾对空气质量和健康影响的预测，因此人们可以学会适应并避免最严重的健康后果。

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