Monstering van veldbrandrook beteken soms dat u 'n buis deur die venster van 'n vliegtuig steek. Brett Palm / Universiteit van Washington, CC BY-ND

Die jaar 2020 sal om baie redes onthou word, waaronder die jaar rekord-oop veldbrande wat die lug van San Francisco 'n draai gemaak het apokaliptiese rooi skakering en het groot dele van die Weste vir weke aaneen in rook toegemaak.

Kalifornië ervaar vyf van sy ses grootste brande in 2020 op rekord, insluitend die eerste moderne “gigavuur, ”'N veldbrand wat meer as 1 miljoen hektaar verbrand het. Colorado het sy drie grootste brande op rekord.

Alhoewel die rook pragtige sonsondergange kan veroorsaak, kan dit ook ernstige gevolge hê vir die gesondheid van die mens.

Ek is 'n atmosferiese chemikus, en die atmosfeer is my laboratorium. As ek na die lug kyk, sien ek 'n mengsel van duisende verskillende chemiese verbindings wat met mekaar en met sonlig in wisselwerking tree.

Die reaksies en transformasies in die atmosfeer laat veldbrandrook dramaties verander namate dit wind toe beweeg, en studies het getoon dat dit kan groei giftiger as dit verouder. Om die gevolge van die vrystelling van veldbrand op bevolking in die wind akkuraat te voorspel en waarskuwings oor luggehalte meer teiken namate veldbrandseisoene vererger, moet ons verstaan ​​watter chemikalieë vrygestel word en hoe rook mettertyd verander.

Om dit uit te vind, het ek en my kollegas vliegtuie in die rookpluime van sommige van die Weste se groot veldbrande gevlieg.

Hoe ons veldbrande bestudeer

Groot veldbrande en die manier waarop wind hul rook dra, kan nie maklik in 'n laboratorium herhaal word nie. Dit maak hulle moeilik om te studeer. Een van die beste maniere om meer te wete te kom oor die regte chemie vir veldbrandrook, is om dit direk in die atmosfeer te proe.

In 2018 en 2019, het ek en my kollegas die lug deurkruis oor aktiewe veldbrande in gespesialiseerde vliegtuie gelaai met wetenskaplike instrumente. Elke instrument is ontwerp om 'n ander deel van die rook te proe, dikwels deur letterlik 'n buis by die venster uit te steek.

Geen enkele instrument kan al hierdie molekules gelyktydig meet nie. Sommige spesifieke verbindings is eintlik 'n uitdaging om te meet. Baie wetenskaplikes, insluitend ek, wy hul loopbane daaraan om nuwe instrumente te ontwerp en te bou om ons metings te verbeter en ons begrip van die atmosfeer en hoe dit ons beïnvloed, te bevorder.

In nuut gepubliseerde navorsing van die 2018 veldbrande, my kollegas en ek het gewys hoe die rookdeeltjies vinnig verander terwyl dit wind toe gedra word.

Sommige van die deeltjies verdamp in gasse, soortgelyk aan 'n reënplas wat in waterdamp verdamp as die son uitkom. Terselfdertyd het sommige van die gasse in rook deur reaksies gegaan om nuwe deeltjies te vorm, soortgelyk aan waterdamp wat kondenseer om 'n wolk of dou druppels te vorm. Intussen het chemiese reaksies plaasgevind wat die molekules self verander het.

Aangesien hierdie molekules met sonlig en ander gasse in die atmosfeer reageer, is die rook fundamenteel getransformeer. Dit is wat ons bedoel as wetenskaplikes praat oor rook wat "verouder" of "verouderd" word met verloop van tyd. Ander onlangse navorsing het getoon hoe veldbrandrook kan word giftiger as dit verouder.

Wat beteken al hierdie veranderinge vir die gesondheid?

Die gesondheidsskade deur rook is hoofsaaklik die gevolg van hoeveel PM2.5 dit bevat. Dit is klein deeltjies, 'n fraksie van die breedte van 'n menslike hare, wat diep in die longe kan inasem waar hulle die lugweë kan irriteer. Selfs korttermynblootstelling kan vererger hart- en longprobleme.

PM2.5-deeltjies is klein, minder as 2.5 mikron. Amerikaanse Environmental Protection Agency

Chemiese reaksies beheer hoeveel PM2.5 in veldbrandrook is, aangesien dit van die brande af weggevoer word en na bevolkingsentrums. Met behulp van ons vliegtuigmetings om hierdie prosesse te verstaan, kan ons chemici beter voorspel hoeveel PM2.5 in verouderde rook voorkom.

Gekombineer met meteorologiese voorspellings wat voorspel waarheen die rook gaan, kan dit lei tot verbeterde luggehalte-modelle wat mense in die wind kan vertel of hulle aan ongesonde lug blootgestel sal word.

Beter voorspelling van luggehalte

Met veldbrande wat toenemend in die nuus is, het meer mense bewus geword van hul eie luggehalte. Hulpbronne soos AirNow van die Amerikaanse agentskap vir omgewingsbeskerming, verskaf huidige en voorspelde gegewens oor luggehalte, tesame met verduidelikings oor die gesondheidsgevare. Plaaslike inligting is ook gereeld by staats- of streeksagentskappe beskikbaar.

Rook van veldbrande het die middaguur op 9 September 2020 in San Francisco oranje gemaak. AP Image / Tony Avelar

Metings en voorspellings van luggehalte kan mense help vermy ongesonde situasies, veral sensitiewe groepe soos mense met asma. Gedurende voorspelde tye van ongesonde luggehalte kan plaaslike of staatsregerings voorspellings gebruik om ander besoedelingsbronne te verminder, soos om hout te verbrand of industriële aktiwiteite met groot emissie te verminder.

As ons na die toekoms kyk, sal veldbrandrook waarskynlik om verskeie redes jaarliks ​​in die Weste versprei word. Stygende temperature laat die landskap droër en vlambaarder. Terselfdertyd bou meer mense huise in die wildland-stedelike koppelvlak, wat meer geleenthede skep vir die aanvang van brande.

'N Groot gemeenskap wetenskaplikes, insluitend ek, werk daaraan om die vrystelling van veldbrande beter te begryp en hoe dit verander as dit in winde gemeenskappe waai. Hierdie kennis sal die voorspellings vir luggehalte en die gevolge vir die gesondheid van veldbrandrook verbeter, sodat mense kan leer om aan te pas en die ergste gevolge vir die gesondheid te vermy.

Oor die skrywer

Brett B. Palm, nadoktorale navorser in atmosferiese chemie, Universiteit van Washington

Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.

verwante Boeke

Lewe Na Koolstof: Die Volgende Globale Transformasie Van Stede

by Peter Plastrik, John Cleveland
Die toekoms van ons stede is nie wat dit was nie. Die moderne stadsmodel wat wêreldwyd in die twintigste eeu gehou het, het sy nut oorleef. Dit kan nie die probleme oplos wat dit gehelp het om te skep nie - veral aardverwarming. Gelukkig kom 'n nuwe model vir stedelike ontwikkeling in stede om die realiteite van klimaatsverandering aggressief aan te pak. Dit verander die manier waarop stede ontwerp en gebruik maak van fisiese ruimte, ekonomiese welvaart genereer, verbruik, beskik oor hulpbronne, die natuurlike ekosisteme uitbuit en onderhou en voorberei vir die toekoms. Beskikbaar op Amazon

Die sesde uitwissing: 'n onnatuurlike geskiedenis

deur Elizabeth Kolbert
Oor die laaste half miljard jaar was daar vyf massa-uitsterwings, toe die verskeidenheid van lewe op aarde skielik en dramaties gekontrakteer is. Wetenskaplikes regoor die wêreld monitor tans die sesde uitsterwing, wat voorspel word dat dit die verwoestende uitsterfgeleentheid is sedert die asteroïde-impak wat die dinosourusse uitgewis het. Hierdie keer is die rampe ons. In prosa wat dadelik eerlik, onderhoudend en diep ingelig is, New Yorker skrywer Elizabeth Kolbert vertel ons hoekom en hoe mense die lewe op die planeet verander het op 'n manier wat geen spesie voorheen gehad het nie. Interweaving navorsing in 'n halfdosyn dissiplines, beskrywings van die fassinerende spesies wat reeds verlore gegaan het en die geskiedenis van uitwissing as 'n konsep, Kolbert bied 'n bewegende en omvattende verslag van die verdwynings wat voor ons oë voorkom. Sy wys dat die sesde uitsterwing waarskynlik die mens se mees blywende nalatenskap is, en dwing ons om die fundamentele vraag oor wat dit beteken om mens te wees, te heroorweeg. Beskikbaar op Amazon

Klimaat Oorloë: Die Stryd vir Oorlewing as die Wêreld Oorverhitte

deur Gwynne Dyer
Golwe van klimaatvlugtelinge. Dekades van mislukte state. All-out oorlog. Van een van die wêreld se groot geopolitieke ontleders kom 'n skrikwekkende blik op die strategiese realiteite van die nabye toekoms, wanneer klimaatsverandering die wêreld se magte dryf na die knippie-politiek van oorlewing. Prescient and unflinching, Klimaat Oorloë sal een van die belangrikste boeke van die komende jaar wees. Lees dit en vind uit waarna ons op pad is. Beskikbaar op Amazon

Van Die Uitgewer:
Aankope op Amazon gaan die koste om u te bring, te dek InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en ClimateImpactNews.com gratis en sonder adverteerders wat jou blaaitoontjies dop. Selfs as jy op 'n skakel klik, maar nie hierdie geselekteerde produkte koop nie, enigiets anders wat jy in dieselfde besoek op Amazon koop, betaal ons 'n klein kommissie. Daar is geen bykomende koste vir u nie, dus dra by tot die moeite. Jy kan ook gebruik hierdie skakel Om te enige tyd vir Amazon te gebruik, sodat u ons pogings kan ondersteun.