Используя спутники, ученые могут точно увидеть, насколько далеко и широко дым от лесных пожаров распространяется по территории, но им труднее предсказать, находятся ли шлейфы на большой высоте или ниже от земли, где он может серьезно повлиять на здоровье людей.
Но группа исследователей во главе с доцентом химического машиностроения Университета Юты Хизер А. Холмс разработал метод объединения метеорологической модели со спутниковыми данными НАСА, чтобы определить, будет ли дым от лесных пожаров оставаться высоко или опускаться на землю. Это приведет к более точным прогнозам того, может ли дым от ближайшего лесного пожара достичь людей на земле и когда.
«Мы надеемся, что этот метод будет включен в прогнозирование задымленности в качестве способа улучшения систем предупреждения, связанных с воздействием дыма», – говорит Холмс, чьи исследования сосредоточены на физике и химии загрязнения воздуха.
Исследование Холмса было опубликовано в последнем выпуске журнала Geophysical Research: Atmospheres. Первым автором был один из бывших аспирантов Холмса С. Марсела Лориа-Салазар, которая сейчас работает доцентом в Школе метеорологии Университета Оклахомы.
Раньше ученые не могли точно предсказать, действительно ли дым от лесных пожаров достигнет более низких высот в районе, где он может затронуть жителей, даже путем изучения спутниковых данных о распространении дыма.
Например, во время пожара на краю Йосемити в 2013 году, одного из крупнейших лесных пожаров в Калифорнии, охватившего более 257000 акров, они изначально не могли объяснить, почему Фресно, штат Калифорния,., уровень загрязнения был низким, хотя на спутниковых снимках пожара был виден дым, покрывающий город. Оказывается, горы создавали сложные ветры, и на самом деле дым находился в верхнем уровне тропосферы (самая нижняя область атмосферы), где он отделялся от поверхности Земли.
Поэтому Холмс и Лориа-Салазар в сотрудничестве с учеными НАСА проанализировали спутниковые данные о пожаре на краю Йосемити вместе с данными наземных наблюдений и разработали метод, позволяющий лучше понять вертикальные модели дыма. Они изучили так называемые данные о высоте выброса шлейфа со спутника, оценку верхнего слоя загрязнения и вертикальную метеорологию во время пожара.
При этом они разработали «отношение высоты дыма к границе», то есть оценку того, сколько дыма опускается на поверхность Земли. Лучшее понимание того, где находится дым в атмосфере по вертикали, может помочь ученым также понять, где дым будет с подветренной стороны, говорит Холмс.
«Есть много неопределенностей в понимании вертикального перемешивания в атмосфере, и это действительно определяет, куда в конечном итоге попадет дым», – говорит она.
Обладая этой новой информацией, Холмс считает, что метеорологи, климатологи или эксперты по качеству воздуха могли бы в течение двух или трех дней предсказать, может ли дым от лесного пожара повлиять на здоровье жителей соседнего города.
«Если вы можете спрогнозировать это, вы сможете принимать более обоснованные решения о закрытии школ или предупреждать о том, когда не выходить на улицу, чтобы заниматься спортом», – говорит она. "Вы можете дать людям информацию, чтобы лучше защитить себя."
По данным U.S. Агенство по Защите Окружающей Среды.
Исследования показывают, что дым от лесных пожаров не только влияет на людей, когда они находятся на улице, но также проникает в дома и влияет на качество воздуха в помещении.