Khói cháy rừng thay đổi đáng kể khi nó già đi và điều đó quan trọng đối với chất lượng không khí xuôi chiều

Khói cháy rừng thay đổi đáng kể khi nó già đi và điều đó quan trọng đối với chất lượng không khí xuôi chiều
Lấy mẫu khói cháy rừng đôi khi có nghĩa là thò một ống ra ngoài cửa sổ máy bay.
Brett Palm / Đại học Washington, CC BY-NĐ

Năm 2020 sẽ được ghi nhớ vì nhiều lý do, bao gồm cháy rừng kỷ lục điều đó đã biến bầu trời của San Francisco trở thành một màu đỏ của khải huyền và bao phủ các khu vực rộng lớn của phương Tây trong khói trong nhiều tuần liên tục.

California có kinh nghiệm năm trong số sáu đám cháy lớn nhất của nó đạt kỷ lục vào năm 2020, bao gồm cả “gigafire, ”Một trận cháy rừng thiêu rụi hơn 1 triệu mẫu Anh. Colorado đã thấy nó ba đám cháy lớn nhất trong hồ sơ.

Trong khi khói có thể tạo ra cảnh hoàng hôn tuyệt đẹp, nó cũng có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng đối với sức khỏe con người.

tôi là nhà hóa học khí quyển, và bầu không khí là phòng thí nghiệm của tôi. Khi tôi nhìn lên bầu trời, tôi thấy một hỗn hợp của hàng nghìn hợp chất hóa học khác nhau tương tác với nhau và với ánh sáng mặt trời.

Các phản ứng và biến đổi trong khí quyển khiến khói cháy rừng thay đổi đáng kể khi nó di chuyển theo chiều gió, và các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nó có thể phát triển độc hại hơn khi nó già đi. Để dự báo chính xác tác động của phát thải cháy rừng đối với quần thể gió xuôi và đưa ra các cảnh báo về chất lượng không khí có mục tiêu hơn khi mùa cháy rừng trở nên tồi tệ hơn, chúng ta phải hiểu loại hóa chất nào đang được thải ra và khói thay đổi như thế nào theo thời gian.

Để tìm ra điều đó, tôi và các đồng nghiệp đã cho máy bay bay vào đám khói của một số đám cháy rừng lớn ở miền Tây.

Cách chúng tôi nghiên cứu cháy rừng

Các đám cháy rừng lớn và cách gió mang theo khói của chúng không thể dễ dàng tái tạo trong phòng thí nghiệm. Điều này khiến họ gặp khó khăn trong việc học tập. Một trong những cách tốt nhất để tìm hiểu về hóa học khói lửa cháy rừng thực sự là lấy mẫu trực tiếp trong khí quyển.


 Nhận thông tin mới nhất từ ​​Nội tâm


In 20182019, các đồng nghiệp của tôi và tôi đã đi khắp bầu trời về những đám cháy rừng đang hoạt động trong những chiếc máy bay chuyên dụng chở đầy các thiết bị khoa học. Mỗi dụng cụ được thiết kế để lấy mẫu một phần khác nhau của khói, thường bằng cách thò một ống ra ngoài cửa sổ.

Không một thiết bị nào có thể đo tất cả các phân tử này cùng một lúc. Trên thực tế, một số hợp chất cụ thể là một thách thức để đo lường. Nhiều nhà khoa học, bao gồm cả tôi, cống hiến sự nghiệp của họ để thiết kế và chế tạo các công cụ mới nhằm cải thiện các phép đo của chúng ta và tiếp tục nâng cao hiểu biết của chúng ta về bầu khí quyển và cách nó ảnh hưởng đến chúng ta.

Trong nghiên cứu mới được công bố từ các trận cháy rừng năm 2018, các đồng nghiệp của tôi và tôi đã cho thấy các hạt khói thay đổi nhanh chóng như thế nào khi chúng bị cuốn theo chiều gió.

Một số hạt bốc hơi thành khí, tương tự như vũng nước mưa bốc hơi thành hơi nước khi Mặt trời ló dạng. Đồng thời, một số khí trong khói đã trải qua các phản ứng để tạo thành các hạt mới, tương tự như hơi nước ngưng tụ để tạo thành đám mây hoặc các giọt sương. Trong khi đó, các phản ứng hóa học đã xảy ra, tự thay đổi các phân tử.

Khi các phân tử này phản ứng với ánh sáng mặt trời và các khí khác trong khí quyển, về cơ bản khói đã được biến đổi. Đây là ý của chúng tôi khi các nhà khoa học nói về khói "già đi" hoặc "cũ" theo thời gian. Các nghiên cứu khác gần đây đã bắt đầu cho thấy khói lửa có thể trở thành độc hại hơn khi nó già đi.

Tất cả những thay đổi này có ý nghĩa gì đối với sức khỏe?

Những thiệt hại về sức khỏe do khói thuốc chủ yếu là do nó chứa bao nhiêu PM2.5. Đây là những hạt nhỏ, chỉ bằng một phần nhỏ chiều rộng của sợi tóc người, có thể được hít thở sâu vào phổi, nơi chúng có thể gây kích ứng đường hô hấp. Ngay cả việc tiếp xúc ngắn hạn cũng có thể làm trầm trọng thêm các vấn đề về tim và phổi.

Các hạt PM2.5 rất nhỏ với kích thước nhỏ hơn 2.5 micron.
Các hạt PM2.5 rất nhỏ với kích thước nhỏ hơn 2.5 micron.
Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ

Các phản ứng hóa học kiểm soát lượng PM2.5 có trong khói lửa khi nó được vận chuyển ra khỏi đám cháy và vào các trung tâm dân cư. Sử dụng các phép đo trên máy bay của chúng tôi để hiểu các quá trình này, chúng tôi các nhà hóa học có thể dự đoán tốt hơn lượng PM2.5 sẽ có trong khói lâu năm.

Kết hợp với dự báo khí tượng dự đoán nơi khói sẽ đi, điều này có thể dẫn đến các mô hình chất lượng không khí được cải thiện có thể cho mọi người biết hướng gió về việc họ có tiếp xúc với không khí không lành mạnh hay không.

Dự báo chất lượng không khí tốt hơn

Với các vụ cháy rừng ngày càng được đưa tin nhiều hơn, nhiều người đã nhận thức được chất lượng không khí của chính họ. Các tài nguyên như AirNow từ Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ cung cấp dữ liệu chất lượng không khí hiện tại và dự báo, cùng với những giải thích về các mối nguy đối với sức khỏe. Thông tin địa phương cũng thường có sẵn từ các cơ quan tiểu bang hoặc khu vực.

Khói từ đám cháy rừng đã biến bầu trời giữa trưa thành màu cam ở San Francisco vào ngày 9 tháng 2020 năm XNUMX.
Khói từ đám cháy rừng đã biến bầu trời giữa trưa thành màu cam ở San Francisco vào ngày 9 tháng 2020 năm XNUMX.
Ảnh AP / Tony Avelar

Các phép đo và dự báo chất lượng không khí có thể giúp mọi người tránh những tình huống không lành mạnh, đặc biệt là nhóm nhạy cảm như người bị hen suyễn. Trong các giai đoạn dự báo về chất lượng không khí không tốt, chính quyền địa phương hoặc tiểu bang có thể sử dụng các dự báo để giảm các nguồn ô nhiễm khác, chẳng hạn như không khuyến khích đốt gỗ dân dụng hoặc các hoạt động công nghiệp phát thải cao.

Nhìn về tương lai, khói cháy rừng có khả năng lan rộng khắp phương Tây mỗi năm vì một số lý do. Nhiệt độ tăng đang khiến cảnh quan khô hơn và dễ cháy hơn. Đồng thời, nhiều người đang xây dựng nhà ở giao diện hoang dã-đô thị, tạo thêm cơ hội cho các vụ cháy bùng phát.

Một cộng đồng lớn các nhà khoa học bao gồm cả tôi đang làm việc để hiểu rõ hơn về lượng khí thải cháy rừng và cách chúng thay đổi khi chúng thổi vào các cộng đồng đang có gió. Những kiến ​​thức đó sẽ cải thiện dự báo về chất lượng không khí và tác động đến sức khỏe của khói cháy rừng, vì vậy mọi người có thể học cách thích nghi và tránh những hậu quả xấu nhất về sức khỏe.

Lưu ýConversation

Brett B. Palm, Nhà nghiên cứu sau Tiến sĩ về Hóa học Khí quyển, Đại học Washington

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

Cuộc sống sau carbon: Sự chuyển đổi toàn cầu tiếp theo của các thành phố

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495Tương lai của các thành phố của chúng ta không giống như trước đây. Mô hình thành phố hiện đại đã nắm giữ trên toàn cầu trong thế kỷ XX đã vượt qua sự hữu ích của nó. Nó không thể giải quyết các vấn đề mà nó đã giúp tạo ra đặc biệt là sự nóng lên toàn cầu. May mắn thay, một mô hình mới cho phát triển đô thị đang nổi lên ở các thành phố để tích cực giải quyết thực tế của biến đổi khí hậu. Nó biến đổi cách các thành phố thiết kế và sử dụng không gian vật lý, tạo ra sự giàu có về kinh tế, tiêu thụ và xử lý tài nguyên, khai thác và duy trì hệ sinh thái tự nhiên và chuẩn bị cho tương lai. Có sẵn trên Amazon

Sự tuyệt chủng thứ sáu: Một lịch sử không tự nhiên

của Elizabeth Kolbert
1250062187Trong nửa tỷ năm qua, đã có Năm sự tuyệt chủng hàng loạt, khi sự đa dạng của sự sống trên trái đất đột ngột và ký hợp đồng đột ngột. Các nhà khoa học trên thế giới hiện đang theo dõi sự tuyệt chủng thứ sáu, được dự đoán là sự kiện tuyệt chủng tàn khốc nhất kể từ khi tác động của tiểu hành tinh quét sạch khủng long. Lần này, thảm họa là chúng ta. Trong văn xuôi đó là ngay lập tức, giải trí, và thông tin sâu sắc, New Yorker nhà văn Elizabeth Kolbert cho chúng ta biết lý do tại sao và làm thế nào con người đã thay đổi cuộc sống trên hành tinh theo cách mà không có loài nào có trước đây. Nghiên cứu đan xen trong nửa tá môn học, mô tả về các loài hấp dẫn đã bị mất và lịch sử tuyệt chủng như một khái niệm, Kolbert cung cấp một tài khoản cảm động và toàn diện về những vụ mất tích xảy ra trước mắt chúng ta. Bà cho thấy sự tuyệt chủng thứ sáu có khả năng là di sản lâu dài nhất của loài người, buộc chúng ta phải suy nghĩ lại về câu hỏi cơ bản về ý nghĩa của con người. Có sẵn trên Amazon

Cuộc chiến khí hậu: Cuộc chiến sinh tồn khi thế giới quá nóng

bởi Gwynne Dyer
1851687181Sóng của người tị nạn khí hậu. Hàng chục quốc gia thất bại. Chiến tranh toàn diện. Từ một trong những nhà phân tích địa chính trị vĩ đại của thế giới đến một cái nhìn kinh hoàng về thực tế chiến lược của tương lai gần, khi biến đổi khí hậu thúc đẩy các cường quốc của thế giới hướng tới chính trị sinh tồn. Tiên tri và vô cảm, Chiến tranh khí hậu sẽ là một trong những cuốn sách quan trọng nhất trong những năm tới. Đọc nó và tìm hiểu những gì chúng ta đang hướng tới. Có sẵn trên Amazon

Từ Nhà xuất bản:
Mua hàng trên Amazon để giảm chi phí mang lại cho bạn InsideSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ClimateImpactNews.com miễn phí và không có nhà quảng cáo theo dõi thói quen duyệt web của bạn. Ngay cả khi bạn nhấp vào một liên kết nhưng không mua các sản phẩm được chọn này, bất kỳ thứ gì khác bạn mua trong cùng một lượt truy cập trên Amazon đều trả cho chúng tôi một khoản hoa hồng nhỏ. Không có chi phí bổ sung cho bạn, vì vậy hãy đóng góp cho nỗ lực. Bạn cũng có thể sử dụng liên kết này sử dụng cho Amazon bất cứ lúc nào để bạn có thể giúp hỗ trợ những nỗ lực của chúng tôi.

 

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

 Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}

TỪ BÀI VIẾT

Tất cả mọi thứ chúng tôi làm là một sự lựa chọn: Ý thức về lựa chọn của chúng tôi
by Marie T. Russell, Nội tâm
Hôm trước, tôi đã tự cho mình là "nói tốt" ... tự nhủ rằng mình thực sự cần phải tập thể dục thường xuyên, ăn uống tốt hơn, chăm sóc bản thân tốt hơn ... Bạn có được hình ảnh. Đó là một trong những ngày mà tôi…
Bản tin của InsideSelf: ngày 17 tháng 2021 năm XNUMX
by Nhân viên nội tâm
Tuần này, trọng tâm của chúng ta là "quan điểm" hoặc cách chúng ta nhìn nhận bản thân, những người xung quanh, môi trường xung quanh và thực tế của chúng ta. Như trong hình trên, một thứ gì đó trông rất lớn, đối với một con bọ rùa, có thể…
Một cuộc tranh cãi được tạo ra - "Chúng tôi" chống lại "Họ"
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Khi mọi người ngừng chiến đấu và bắt đầu lắng nghe, một điều buồn cười xảy ra. Họ nhận ra họ có nhiều điểm chung hơn họ nghĩ.
Bản tin của InsideSelf: ngày 10 tháng 2021 năm XNUMX
by Nhân viên nội tâm
Tuần này, khi chúng ta tiếp tục hành trình đến với những gì đã - cho đến nay - một năm 2021 đầy biến động, chúng ta tập trung vào việc điều chỉnh bản thân và học cách nghe những thông điệp trực quan, để sống cuộc đời mà chúng ta…
Bản tin của InsideSelf: ngày 3 tháng 2021 năm XNUMX
by Nhân viên nội tâm
Khi chúng ta chào đón năm mới, chúng ta nói lời tạm biệt với cái cũ ... điều đó cũng có thể có nghĩa là - nếu chúng ta lựa chọn - buông bỏ những thứ không phù hợp với chúng ta, bao gồm cả thái độ và hành vi cũ. Chào đón…