Wildfire-rök förändras dramatiskt när det åldras, och som är av betydelse för luftens luftkvalitet

Wildfire-rök förändras dramatiskt när det åldras, och som är av betydelse för luftens luftkvalitet
Provtagning av löpeldsrök betyder ibland att man sticker ut ett rör genom ett flygplan.
Brett Palm / University of Washington, CC BY-ND

År 2020 kommer att komma ihåg av många anledningar, inklusive dess rekordbrytande eldbränder som gjorde San Franciscos himmel apokalyptisk nyans av rött och täckte stora delar av väst i rök i flera veckor.

Kalifornien erfaren fem av dess sex största bränder på rekord 2020, inklusive den första moderna “gigafire, ”Ett löpeld som brände över 1 miljon tunnland. Colorado såg sitt tre största bränderna på posten.

Även om röken kan ge vackra solnedgångar kan det också få allvarliga konsekvenser för människors hälsa.

jag är en atmosfärisk kemistoch atmosfären är mitt laboratorium. När jag tittar på himlen ser jag en blandning av tusentals olika kemiska föreningar som interagerar med varandra och med solljus.

Reaktionerna och omvandlingarna i atmosfären gör att eldrök förändras dramatiskt när den reser med vind och studier har visat att den kan växa giftigare när det åldras. För att exakt kunna förutsäga effekterna av utsläpp av löpeld på nedvindpopulationer och utfärda mer riktade luftkvalitetsvarningar när löpeldssäsongerna förvärras måste vi förstå vilka kemikalier som släpps ut och hur rök förändras med tiden.

För att räkna ut det flög mina kollegor och jag flygplan in i rökplommorna från några av västens stora vildbränder.

Hur vi studerar bränder

Stora skogsbränder och hur vinden bär sin rök kan inte enkelt replikeras i ett laboratorium. Detta gör dem svåra att studera. Ett av de bästa sätten att lära sig om riktig rökeldkemi är att prova det direkt i atmosfären.


 Få det senaste från InnerSelf


In 2018 och 2019, mina kollegor och jag korsade himlen över aktiva bränder i specialflygplan laddade med vetenskapliga instrument. Varje instrument är utformat för att prova en annan del av röken, ofta genom att bokstavligen sticka ett rör ut genom fönstret.

Inget instrument kan mäta alla dessa molekyler på en gång. Faktum är att vissa specifika föreningar alls är en utmaning att mäta. Många forskare, inklusive jag själv, ägnar sin karriär åt att designa och bygga nya instrument för att förbättra våra mätningar och fortsätta att främja vår förståelse för atmosfären och hur den påverkar oss.

I nyligen publicerad forskning från 2018 bränder, mina kollegor och jag visade hur rökpartiklarna förändrades snabbt när de fördes ned i vinden.

Några av partiklarna avdunstade till gaser, liknar en regnpöl som avdunstat till vattenånga när solen kommer ut. Samtidigt gick vissa av gaserna i rök genom reaktioner för att bilda nya partiklar, som liknar vattenånga som kondenserar för att bilda ett moln eller daggdroppar. Under tiden inträffade kemiska reaktioner och förändrade själva molekylerna.

När dessa molekyler reagerade med solljus och andra gaser i atmosfären transformerades röken fundamentalt. Det är vad vi menar när forskare talar om att rök "åldras" eller blir "gammalt" med tiden. Annan ny forskning har börjat visa hur en eldrök kan bli giftigare när det åldras.

Vad betyder alla dessa förändringar för hälsan?

Hälsoskadorna från rök är till stor del ett resultat av hur mycket PM2.5 den innehåller. Dessa är små partiklar, en bråkdel av människohårets bredd, som kan andas djupt in i lungorna där de kan irritera luftvägarna. Även kortvarig exponering kan förvärra hjärt- och lungproblem.

PM2.5-partiklar är små på mindre än 2.5 mikron över.
PM2.5-partiklar är små på mindre än 2.5 mikron över.
US Environmental Protection Agency

Kemiska reaktioner styr hur mycket PM2.5 som finns i löpeldrök när den transporteras bort från bränderna och till befolkningscentra. Genom att använda våra flygmätningar för att förstå dessa processer kan vi kemister bättre förutsäga hur mycket PM2.5 som kommer att finnas i åldrig rök.

Kombinerat med meteorologiprognoser som förutspår var rök kommer att leda, kan detta leda till förbättrade luftkvalitetsmodeller som kan berätta för människor om vinden om de kommer att utsättas för ohälsosam luft.

Bättre luftkvalitetsprognoser

Med ökande bränder i nyheterna har fler blivit medvetna om sin egen luftkvalitet. Resurser som AirNow från US Environmental Protection Agency tillhandahåller aktuella och prognostiserade luftkvalitetsdata, tillsammans med förklaringar om hälsoriskerna. Lokal information är ofta tillgänglig från statliga eller regionala myndigheter också.

Rök från skogsbränder gjorde middagshimlen orange i San Francisco den 9 september 2020.
Rök från skogsbränder gjorde middagshimlen orange i San Francisco den 9 september 2020.
AP Image / Tony Avelar

Luftkvalitetsmätningar och prognoser kan hjälpa människor undvik ohälsosamma situationer, särskilt känsliga grupper som personer med astma. Under förutspådda perioder av ohälsosam luftkvalitet kan lokala eller statliga myndigheter använda prognoser för att minska andra föroreningskällor, till exempel avskräcka bostadsved eller högavgivande industriell verksamhet.

Med tanke på framtiden kommer det sannolikt att sprida eldrök över hela väst varje år av flera skäl. Stigande temperaturer lämnar landskapet torrare och mer brandfarligt. Samtidigt bygger fler människor hem i vildmark-urban gränssnitt, vilket skapar fler möjligheter för bränder att starta.

En stor grupp forskare inklusive jag arbetar för att bättre förstå utsläpp av löpeld och hur de förändras när de blåser in i vindsamhällen. Den kunskapen kommer att förbättra prognoserna för luftkvalitet och hälsoeffekter av löpeldsrök så att människor kan lära sig att anpassa sig och undvika de värsta hälsoeffekterna.

Om författarenAvlyssningen

Brett B. Palm, postdoktor i atmosfärisk kemi, University of Washington

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

Livet efter kol: Nästa globala omvandling av städer

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495Framtiden för våra städer är inte vad det brukade vara. Den moderna stadsmodellen som tog hållet globalt under tjugonde århundradet har överlevt sin användbarhet. Det kan inte lösa de problem som det hjälpte till att skapa - särskilt global uppvärmning. Lyckligtvis utvecklas en ny modell för stadsutveckling i städer för att aggressivt hantera klimatförändringarnas verklighet. Det förändrar hur städer utformar och använder fysiskt utrymme, genererar ekonomisk rikedom, konsumerar och spenderar resurser, utnyttjar och upprätthåller de naturliga ekosystemen och förbereder sig för framtiden. Finns på Amazon

Den sjätte utrotningen: En onaturlig historia

av Elizabeth Kolbert
1250062187Under de senaste hälften miljarder åren har det funnits fem massutrotningar, när livet på jorden plötsligt och dramatiskt kom fram. Forskare runt om i världen övervakar för närvarande den sjätte utrotningen, som förutspås vara den mest förödande utrotningshändelsen sedan asteroidpåverkan som utplånade dinosaurierna. Den här gången är katastrofen oss. I prosa som är omedelbart öppen, underhållande och djupt informerad, Ny Yorker författaren Elizabeth Kolbert berättar för oss varför och hur människor har förändrat livet på planeten på ett sätt som ingen art har tidigare. Interweaving forskning i ett halvt dussin discipliner, beskrivningar av den fascinerande arten som redan har gått vilse, och utrotningshistoria som ett koncept, ger Kolbert ett rörligt och omfattande redogör för försvinnandena före våra ögon. Hon visar att den sjätte utrotningen sannolikt kommer att vara mänsklighetens mest varaktiga arv, vilket tvingar oss att ompröva den grundläggande frågan om vad det innebär att vara mänsklig. Finns på Amazon

Klimatkrig: Kampen för överlevnad som världsöverhettning

av Gwynne Dyer
1851687181Vågor av klimatflyktingar. Dussintals misslyckade stater. All-out krig. Från en av världens stora geopolitiska analytiker kommer en skrämmande glimt av den strategiska verkligheten i den närmaste framtiden, när klimatförändringen driver världens makt mot överlevnadspolitiken. Forntida och orättvisa, Klimatkrig kommer att bli en av de viktigaste böckerna under de kommande åren. Läs det och ta reda på vad vi ska på. Finns på Amazon

Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.

 

klimat
enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

 Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}

FRÅN REDAKTORERNA

Ta parti? Naturen väljer inte sidor! Det behandlar alla lika
by Marie T. Russell
Naturen väljer inte sidor: den ger helt enkelt varje växt en rättvis chans till liv. Solen skiner på alla oavsett storlek, ras, språk eller åsikter. Kan vi inte göra detsamma? Glöm vår gamla ...
Allt vi gör är ett val: Att vara medveten om våra val
by Marie T. Russell, InnerSelf
Häromdagen gav jag mig en "bra prat med" ... sa till mig själv att jag verkligen behöver träna regelbundet, äta bättre, ta bättre hand om mig själv ... Du får bilden. Det var en av de dagarna när jag ...
InnerSelf-nyhetsbrev: 17 januari 2021
by InnerSelf Staff
Den här veckan är vårt fokus "perspektiv" eller hur vi ser oss själva, människorna omkring oss, vår omgivning och vår verklighet. Som visas på bilden ovan kan något som verkar enormt för ett nyckelpiga ...
En sminkad kontrovers - "oss" mot "dem"
by Robert Jennings, InnerSelf.com
När folk slutar slåss och börjar lyssna, händer en rolig sak. De inser att de har mycket mer gemensamt än de trodde.
InnerSelf-nyhetsbrev: 10 januari 2021
by InnerSelf Staff
Den här veckan, när vi fortsätter vår resa in i det som hittills varit ett tumultfullt 2021, fokuserar vi på att anpassa oss till oss själva och lära oss att höra intuitiva meddelanden för att leva det liv vi ...