Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

TRAX luftkvalitetsundersøgelse udvider

Et TRAX letbanetog i Salt Lake City, Utah. Kredit:University of Utah

I mere end fem år, University of Utah luftkvalitetssensorer har koblet ture på TRAX letbanetog, scanning af luftforurening langs togets Røde og Grønne Linje. Nu undersøgelsen, engang et passioneret projekt af U -forskere, er blevet et statsfinansieret langsigtet observatorium, med en ekstra sensor på den blå linje til Sandy og Draper og yderligere indsigt i de begivenheder, der påvirker Salt Lake Valley's luft, herunder sommerfyrværkeri og vinterinversioner.

I en ny undersøgelse offentliggjort i Byvidenskab , forskere inklusive Daniel Mendoza og Logan Mitchell rapporterer det seneste fra TRAX Observation Project, herunder datavalideringsundersøgelser, der styrker dataværdien for andre forskere og tre casestudier fra seneste begivenheder, der viser de mobile luftkvalitetssensorers evner.

Hvad er nyt:Blue Line og datavalidering

UTAs TRAX-system består af tre letbanelinjer:rød, grøn og blå. Frem til november 2019, U-sensorer, der måler ozon og partikler, blev kun installeret på togene på den røde og den grønne linje, fordi begge strækninger brugte de samme togvogne. Disse to linjer kører gennem centrum af Salt Lake City, den centrale I-15 korridor og dalens vestside. Med en ekstra sensor på den blå linje, imidlertid, luftkvalitetsmålinger strækker sig nu ind i Salt Lake Valleys sydøstlige kvadrant.

"Det er et virkelig vigtigt område i dalen, " siger Mitchell. "Der er mange mennesker dernede." Den blå linje går også op og ned i højden, ligesom den røde linje gør, når den stiger fra Salt Lake Citys centrum til U -campus. "Da højde er så vigtig en del af luftkvaliteten og forståelsen af ​​dybden af ​​inversionen på forskellige dage, under forskellige forhold, " han siger, "det bliver en rigtig vigtig del af datasættet for os."

Udstrækning ind i den sydlige dal giver også forskere mulighed for at lære mere om, hvordan luftmasser bevæger sig frem og tilbage mellem Salt Lake og Utah amter, gennem bjergpassagens smalle punkt.

"Det er faktisk virkelig kritisk, fordi vi nogle gange har meget forskellige meteorologiske fænomener i gang mellem de to dale, " siger Mendoza. "Vi kan nu undersøge en udveksling af luftmasser i vores bassin."

Den anden store udvikling i TRAX Observation Project er validering af dataene fra de mobile sensorer. Dette er et vigtigt skridt i et banebrydende projekt som dette, og fungerer sammen med kvalitetssikrings- og kvalitetskontrolprotokoller som et certifikat på de arkiverede data, der nu gøres tilgængelige for andre forskere. Det dæmper også enhver bekymring for, at luftturbulensen forårsaget af det kørende tog kan skævvride aflæsningerne.

Eksperimentet involverede en stationær partikelsensor placeret omkring 3 fod fra jernbanelinjen, der ville tage aflæsninger, når TRAX -togene var inden for 150 fod (150 fod) fra sensorerne. Sammenligning af mobile og stationære aflæsninger, Mendoza siger, viste 96% nøjagtighed. "Det giver os virkelig stor tillid til, at vores TRAX-sensorer faktisk yder rigtig godt sammenlignet med regulatoriske sensorer og kan bruges til sundhedsundersøgelser, politik og så videre, " siger Mendoza.

Ser fyrværkeriet

Med fem års fortsatte observationer, TRAX Observation Project har fanget mange luftkvalitetsbegivenheder. Mendoza, Mitchell og deres kolleger dokumenterer tre særlige begivenheder i deres papir:en forhøjet ozonhændelse fra august 2019, en kold luft pool inversion begivenhed i november 2019 og fyrværkeriet den 4. juli, 2019.

Fyrværkeribegivenheden var unik - det var ikke et fænomen forårsaget af en atmosfærisk begivenhed eller af geografien i Salt Lake Valley. Det var en forekomst af flere punktkilder til luftforurening af partikler, tillader observation af, hvordan disse partikler bevægede sig gennem dalen.

Efter generelt god luftkvalitet, hotspots med forhøjet forurening begyndte at dukke op i TRAX-dataene mellem kl. 10-23. på uafhængighedsdagen. Ved midnat, størstedelen af ​​dalen oplevede moderat til usund luftkvalitet.

Mendoza siger, at togdataene ikke kun viser røgens spredning - noget man ikke ser ved inversioner om vinteren, som har lav atmosfærisk energi - men også aftenvinden, der kommer ned ad Emigration Canyon på dalens østside, som skyller noget af luftforureningen ud.

"Dette er eksempler på den slags ting, vi ser, som du ikke kunne se med stationære skærme, "Tilføjer Mitchell." Det hjælper os med at forstå, hvor stigningerne er i dalen, hvordan de udvikler sig gennem forureningshændelser såsom i løbet af den fjerde juli eller en inversion eller en ozonhændelse. Man kan se luftmasserne bevæge sig rundt. Du kan se, hvor forureningen er, og hvordan den bevæger sig fra forskellige dele af dalen. "

Næste skridt

Næste, Mitchell siger, holdet håber at tilføje sensorer, der måler oxider af nitrogen og kulilte, begge vigtige komponenter i atmosfærisk kemi. De vil også gerne udvide undersøgelsen til letbanetog i byer som Portland eller Denver.

"Det ville være virkelig interessant for os at være i stand til at sammenligne de rumlige mønstre, vi ser her, med en anden by, der har en anden topografi omkring sig og en anden blanding af emissionskilder, "Mitchell siger, "så vi kan forstå, hvordan byer generelt bliver påvirket af disse ting, og hvordan det ligner eller er forskelligt fra, hvad der foregår i Salt Lake City."