Vestkystbrande giver østkysteffekter

Tidligere på måneden New York City og andre byer langs østkysten oplevede nogle af de værste luftforurening i verden. Årsagen? Naturbrande i Californien og Oregon var så store, at de producerede røg, der drev tusindvis af kilometer. Hvis så tæt røg kan bevæge sig fra den ene ende af USA til den anden, forestil dig, hvad det kunne gøre ved dine lunger.

Forskere kan nøjagtigt se, hvor vidt og bredt brandrøg spreder sig over et område, men de har sværere ved at forudsige, om fanerne er høje nok i højden eller lavere til jorden, hvor det kan påvirke folks helbred alvorligt.

Men et team af forskere ledet af University of Utah kemiingeniør lektor Heather A. Holmes har udviklet en metode til at kombinere en meteorologisk model med NASA-satellitdata for at bestemme, hvor højt oppe af skovbrandsrøg er fra jorden. Det vil føre til mere præcise forudsigelser af, om og hvornår røg fra en nærliggende naturbrand kan nå folk på jorden.

"Vores håb er, at denne teknik bliver indarbejdet i røgprognoser som en måde at forbedre advarselssystemer relateret til røgeksponering, " siger Holmes, hvis forskning er fokuseret på luftforureningens fysik og kemi.

Holmes' forskning blev offentliggjort i det seneste nummer af Journal of Geophysical Research:Atmosfærer . Det var medforfatter af en af ​​Holmes' tidligere kandidatstuderende, S. Marcela Loría-Salazar, som nu er assisterende professor ved University of Oklahoma's School of Meteorology.

Før, Forskere kunne ikke præcist forudsige, om brandrøg faktisk ville nå de lavere højder af et område, hvor det kan påvirke beboerne, selv ved at undersøge satellitdata om røgens spredning. For eksempel, under Yosemite Rim Fire i 2013 i 2013, en af ​​Californiens største naturbrande, der brændte mere end 257, 000 acres, de kunne i starten ikke forklare hvorfor Fresno, Californien, havde lave niveauer af forurening, selvom satellitbilleder fra branden viste, at røg dækkede byen. Det viser sig, at bjergene skabte komplekse vinde, og røgen var faktisk i det øverste niveau af troposfæren (det laveste område af atmosfæren), hvor den var adskilt fra jordens overflade.

Så Holmes og Loria-Salazar analyserede satellitdata fra Yosemite Rim Fire sammen med jordobservationsdata og udviklede en metode til bedre at forstå de lodrette røgmønstre. De undersøgte, hvad der kaldes "plume-injection height"-data fra satellitten, et skøn over det øverste lag af forureningen, og den lodrette meteorologi på tidspunktet for branden. Med det, de udviklede et "røghøjde/grænseforhold, " et skøn over, hvor meget af røgen, der går ned til Jordens overflade. Bedre forståelse af, hvor røgen er i atmosfæren lodret, kan hjælpe forskerne med også at forstå, hvor røgen vil være nedad vinden, siger Holmes.

"Der er en masse usikkerheder i at forstå den vertikale blanding i atmosfæren, og det driver virkelig derhen, hvor røgen ender, " hun siger.

Med denne nye information, Holmes mener, at meteorologer, klimatologer eller luftkvalitetseksperter kan muligvis forudsige op til to eller tre dage, om røg fra en naturbrand kan påvirke sundheden for beboere i en nærliggende by.

"Hvis du kan forudsige dette, du kan træffe mere informerede beslutninger om, hvorvidt du vil have skolelukninger, eller du kan give advarsler om, hvornår du ikke skal gå udenfor for at træne, " siger hun. "Du kan give folk information for at beskytte sig selv bedre."

Trærøg producerer mikroskopiske partikler, der kan trænge ind i lungerne og påvirke en persons helbred negativt, især dem med lunge- og hjertesygdomme, diabetes, ældre voksne, yngre børn og gravide kvinder, ifølge U.S. Environmental Protection Agency. Undersøgelser viser, at brandrøg ikke kun påvirker mennesker, mens de er udenfor, men det siver også ind i boliger og påvirker indendørs luftkvalitet.