Худшие лесные пожары в Калифорнии помогают улучшить прогнозы качества воздуха

Инженеры UC Riverside разрабатывают методы оценки воздействия разрушительных лесных пожаров в Калифорнии на качество воздуха в районах, пострадавших от дыма от этих пожаров. Их исследования, финансируемые НАСА, и результаты, опубликованные в «Исследования атмосферы», заполняют пробелы в существующих методах, предоставляя информацию о качестве воздуха в масштабах района, требуемую чиновниками здравоохранения для оценки состояния здоровья и рекомендаций по эвакуации.


Измерения качества воздуха во многом зависят от наземных датчиков, которые обычно разнесены на много миль друг от друга. Определить, насколько полезно дышать воздухом, просто в непосредственной близости от датчиков, но становится ненадежным в областях между датчиками.

Акула Венкатрам, профессор машиностроения в Инженерном колледже Марлана и Розмари Борн в Калифорнийском университете в Риверсайде, руководил группой, которая разработала метод интерпретации концентраций мелких твердых частиц, наблюдаемых наземными датчиками во время пожарного комплекса 2017 года, который включал Атлас, монахини, Пожары Таббса, Кармана и долины Редвуд, а также пожар в лагере 2018 года.

Их метод заполняет пробелы в информации о качестве воздуха, полученной с наземных мониторов и спутниковых изображений, с использованием математической модели, имитирующей перенос дыма от пожаров. Этот подход обеспечивает оценки выбросов твердых частиц от лесных пожаров, что является наиболее неопределенным из входных данных других методов интерпретации тех же данных. Эти выбросы в сочетании с физикой, воплощенной в модели переноса дыма, позволили группе оценить изменение концентраций твердых частиц на расстояниях от одного километра.

«Нам нужны более эффективные способы измерения качества воздуха, чтобы мы могли сообщить людям, когда и где безопасно выходить на улицу и заниматься спортом или, например, останавливаться в другом месте», – сказал Венкатрам. «Помимо заполнения пробелов в данных со станций мониторинга и спутниковых изображений, наш метод также может использоваться для прогнозирования качества воздуха на следующий день путем оценки выбросов лесных пожаров на завтра на основе сегодняшних наблюдений».

Хотя любой дым может сделать воздух неприятным для дыхания, именно мельчайшие частицы, называемые PM2,5, могут проникать в ткань легких и вызывать самые серьезные проблемы со здоровьем. Модель UC Riverside специально разработана для прогнозирования концентраций PM2,5 в районах с недостаточным охватом станциями мониторинга качества воздуха.

Авторы надеются, что их работа поможет усилиям по защите здоровья населения во время неизбежных ежегодных лесных пожаров в Калифорнии.