2020年将被记住很多原因,包括录制破碎的野火转过身来的是旧金山的天空世界末落的红色并在烟雾中覆盖了西部的大部分时间。
加利福尼亚养了其中五个最大的火灾(PDF)在2020年的记录,包括第一个现代“Gigafire.,“一个燃烧超过100万英亩的野火。科罗拉多看到了它三大火灾记录。
虽然烟雾可以为美丽的日落制作,但它也可以对人类健康产生可怕的后果。
我是一个大气化学家而且大气是我的实验室。当我看天空时,我看到了许多混合成千上万的化学化合物互相互动和阳光。
野火烟雾比满足于眼睛更复杂和动态。它含有数千种化合物,其中大部分是含有各种量的碳,氢气,氮和氧原子的分子。
大气中的反应和转化导致野火烟雾随着顺风而急剧变化,研究表明它可以生长更毒性的毒性。为了准确预测野火排放对向下风群体的影响,以及野火季节恶化的源于目标的空气质量警告,我们必须了解哪些化学品正在排放以及如何随时间变化。
要弄清楚,我的同事和我飞机飞到了一些西方大型野火的烟雾羽毛中。
我们如何学习野火
大型野火和风携带烟雾的方式不能轻易复制在实验室。这使得他们难以学习。学习真正的野火烟气化学的最佳方法之一是将其直接对大气进行样品。
在2018年和2019年,我的同事和我在由科学仪器装载的专业飞机上传播了积极野火的天空。每种仪器都设计用于对窗外粘在窗外的管道中,常常塑造烟雾的不同部分。
当它移动顺风时样本烟雾,科学家们在烟雾羽毛上来回飞来。灰色线是2018年的航班。他们变成了道路越过烟雾的地方。照片由Brett Palm /华盛顿大学提供cc by-nd。
野火烟雾比满足于眼睛更复杂和动态。它含有数千种化合物,其中大部分是含有各种量的碳,氢气,氮和氧原子的分子。有气体(个体分子)以及颗粒(数百万分子凝固)。
没有单一仪器一次可以测量所有这些分子。事实上,一些特定的化合物根本是衡量的挑战。许多科学家(包括我自己)致力于设计和建立新仪器的职业,以改善我们的测量,并继续推进我们对大气的理解以及它如何影响我们。
在2018年野火的新出版研究中,我的同事和我展示烟雾颗粒如何随着携带的速度迅速变化。
这些是微小的颗粒,人毛的宽度的一部分,可以深入呼吸肺部,在那里它们可以刺激呼吸道。即使短期暴露也可以加剧心脏和肺部问题。
一些颗粒蒸发成气体,类似于雨水蒸发到水蒸气中时的雨水。同时,一些烟雾的气体通过反应形成新颗粒,类似于水蒸气冷凝以形成云或露珠。同时,发生化学反应,改变分子本身。
随着这些分子与大气中的阳光和其他气体反应,烟雾从根本上转化。当科学家谈论烟雾“老化”或随着时间的推移获得“陈旧”时,这就是我们的意思。其他最近的研究已经开始展示野火的烟雾如何成为更毒性的毒性。
所有这些变化对健康意味着什么?
烟雾的健康损害主要是它包含多少PM2.5。这些是微小的颗粒,人毛的宽度的一部分,可以深入呼吸肺部,在那里它们可以刺激呼吸道。即使短期暴露也可以加剧心脏和肺部问题。
化学反应控制PM2.5在野火烟雾中有多少,因为它被远离火灾和进入人口中心。利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老化烟雾的PM2.5。
结合气象学预测,预测烟雾将会去的地方,这可能导致改善空气质量模型,可以告诉人们是否会暴露在不健康的空气中。
更好的空气质量预测
随着野火越来越多地在新闻中,更多的人已经意识到了自己的空气质量。资源如air从美国环境保护局提供现有和预测的空气质量数据,以及健康危害的解释。本地信息通常也可以从州或区域代理商提供。
在预测的空气质量的预测期间,地方或州政府可以使用预测来减少其他污染源,例如劝阻住宅燃烧或高散发性的工业活动。
空气质量测量和预测可以帮助人们避免不健康的情况,特别是敏感的群体,如哮喘的人。在预测的空气质量的预测期间,地方或州政府可以使用预测来减少其他污染源,例如劝阻住宅燃烧或高散发性的工业活动。
展望未来,野火烟雾每年可能在西方普遍存在,有几个原因。温度升起留下景观干燥机和更易燃。与此同时,越来越多的人在建造房屋威胁城区界面,为火灾创造更多机会开始。
包括我在内的大型科学家社区正在努力更好地了解野火排放以及如何随着他们吹入向下社区而变化。知识将改善野火烟雾的空气质量和健康影响的预测,人们可以学会适应和避免最严重的健康后果。
本文已重新发布谈话在创造性的公共许可证下。