Prøveudtagning af ildrøg betyder undertiden at stikke et rør ud af et flys vindue. Brett Palm / University of Washington, CC BY-ND

År 2020 vil blive husket af mange grunde, herunder dets rekordstore brande der gjorde San Franciscos himmel til apokalyptisk rød nuance og tæppede store dele af Vesten i røg i ugevis.

Californien oplevet fem af sine seks største brande registreret i 2020, inklusive den første moderne “gigafire, ”Et løbeild, der brændte over 1 million hektar. Colorado så sin tre største brande på posten.

Mens røg kan give smukke solnedgange, kan det også have alvorlige konsekvenser for menneskers sundhed.

Jeg er en atmosfærisk kemiker, og atmosfæren er mit laboratorium. Når jeg ser på himlen, ser jeg en blanding af mange tusinder af forskellige kemiske forbindelser, der interagerer med hinanden og med sollys.

Reaktionerne og transformationerne i atmosfæren får brændende røg til at ændre sig dramatisk, når den bevæger sig medvind, og undersøgelser har vist, at den kan vokse mere giftigt, når det bliver ældre. For nøjagtigt at kunne forudsige virkningerne af udslip af brand i retning af befolkningen i modvind og udstede mere målrettede advarsler om luftkvalitet, efterhånden som årstiderne for en brand forværres, er vi nødt til at forstå, hvilke kemikalier der udledes, og hvordan røg ændrer sig med tiden.

For at finde ud af det fløj mine kolleger og jeg fly ind i røgfjerne fra nogle af Vests store skovbrande.

Hvordan vi studerer skovbrande

Store skovbrande og den måde, hvorpå vind bærer deres røg, kan ikke let replikeres i et laboratorium. Dette gør dem vanskelige at studere. En af de bedste måder at lære om ægte kemisk brandrøg er at prøve det direkte i atmosfæren.

In 2018 , 2019, mine kolleger og jeg krydsede himlen over aktive skovbrande i specialiserede fly fyldt med videnskabelige instrumenter. Hvert instrument er designet til at prøve en anden del af røg, ofte ved bogstaveligt at stikke et rør ud af vinduet.

Intet enkelt instrument kan måle alle disse molekyler på én gang. Faktisk er nogle specifikke forbindelser overhovedet en udfordring at måle. Mange forskere, inklusive mig selv, dedikerer deres karriere til at designe og bygge nye instrumenter for at forbedre vores målinger og fortsætte med at fremme vores forståelse af atmosfæren og hvordan den påvirker os.

I nyligt offentliggjort forskning fra 2018 brande, mine kolleger og jeg viste hvordan røgpartiklerne ændrede sig hurtigt, da de blev ført nedadvind.

Nogle af partiklerne fordampede til gasser, svarende til en regnpyt, der fordampede i vanddamp, når solen kommer ud. På samme tid gennemgik nogle af gasserne i røg reaktioner for at danne nye partikler, der ligner vanddamp, der kondenserer til dannelse af en sky eller dugdråber. I mellemtiden opstod der kemiske reaktioner, der ændrede molekylerne selv.

Da disse molekyler reagerede med sollys og andre gasser i atmosfæren, blev røgen grundlæggende transformeret. Dette er hvad vi mener, når forskere taler om, at røg "ældes" eller bliver "uaktuelle" over tid. Andre nyere undersøgelser er begyndt at vise, hvordan ildrøg kan blive mere giftigt, når det bliver ældre.

Hvad betyder alle disse ændringer for helbredet?

Sundhedsskaderne fra røg er stort set et resultat af, hvor meget PM2.5 den indeholder. Disse er små partikler, en brøkdel af bredden af ​​et menneskehår, der kan trækkes dybt ind i lungerne, hvor de kan irritere luftvejene. Selv kortvarig eksponering kan forværre hjerte- og lungeproblemer.

PM2.5-partikler er små på mindre end 2.5 mikron på tværs. US Environmental Protection Agency

Kemiske reaktioner styrer, hvor meget PM2.5 der er i brandrøg, når den transporteres væk fra brande og ind i befolkningscentre. Ved hjælp af vores flymålinger til at forstå disse processer kan vi kemikere bedre forudsige, hvor meget PM2.5 der vil være til stede i alderen røg.

Kombineret med meteorologiprognoser, der forudsiger, hvor røg vil gå, kan dette føre til forbedrede luftkvalitetsmodeller, der kan fortælle folk medvind, om de vil blive udsat for usund luft.

Bedre luftkvalitetsprognoser

Med skovbrande i stigende grad i nyhederne er flere mennesker blevet opmærksomme på deres egen luftkvalitet. Ressourcer som f.eks AirNow fra US Environmental Protection Agency leverer aktuelle og forudsagte luftkvalitetsdata sammen med forklaringer på sundhedsfarerne. Lokal information er ofte tilgængelig fra statslige eller regionale agenturer.

Røg fra skovbrande vendte middagens himmel til orange i San Francisco den 9. september 2020. AP Image / Tony Avelar

Luftkvalitetsmålinger og prognoser kan hjælpe folk undgå usunde situationerisær følsomme grupper såsom personer med astma. I forudsagte perioder med usund luftkvalitet kan lokale eller statslige regeringer bruge prognoser til at reducere andre forureningskilder, såsom afskrækkende brændeovne i boliger eller højemitterende industrielle aktiviteter.

Ser man på fremtiden, vil brandrøg sandsynligvis være udbredt over hele Vesten hvert år af flere grunde. Stigende temperaturer forlader landskabet tørrere og mere brandfarligt. Samtidig bygger flere mennesker hjem i grænseflade mellem vildmark og by, hvilket skaber flere muligheder for brande at starte.

Et stort samfund af videnskabsmænd, herunder mig, arbejder for bedre at forstå udslip af løbeild og hvordan de ændrer sig, når de blæser ind i samfund med vinden. Denne viden vil forbedre prognoserne for luftkvalitet og sundhedseffekter af brandrøg, så folk kan lære at tilpasse sig og undgå de værste sundhedsmæssige konsekvenser.

Om forfatteren

Brett B. Palm, postdoktorforsker i atmosfærisk kemi, University of Washington

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

Livet efter kulstof: Den næste globale transformation af byer

by Peter Plastrik, John Cleveland
Vores byers fremtid er ikke, hvad den plejede at være. Den moderne by model, der tog holder globalt i det tyvende århundrede har overlevet sin nytte. Det kan ikke løse de problemer, det hjalp med at skabe - især den globale opvarmning. Heldigvis er en ny model for byudvikling dukker op i byerne at aggressivt tackle realiteter klimaændringer. Det transformerer den måde, byer designer og bruger det fysiske rum, skaber økonomisk velstand, forbruger og disponerer over ressourcer, udnytter og opretholder de naturlige økosystemer og forbereder sig på fremtiden. Fås på Amazon

Den sjette udryddelse: En unaturlig historie

af Elizabeth Kolbert
I løbet af det sidste halve milliard år, har der været fem masseudryddelser, hvor mangfoldigheden af ​​liv på jorden pludseligt og dramatisk kontraheret. Forskere overalt i verden overvåger i øjeblikket den sjette udryddelse, der forudses at være den mest ødelæggende udryddelsesbegivenhed siden den asteroide påvirkning, der udslettede dinosaurierne. Denne gang er katastrofen os. I prosa, der på én gang er ærlig, underholdende og dybt informeret, New Yorker forfatter Elizabeth Kølbert fortæller os, hvorfor og hvordan mennesker har ændret livet på planeten på en måde ingen art har før. Sammenflettende forskning inden for et halvt dusin discipliner, beskrivelser af de fascinerende arter, der allerede er gået tabt, og historien om udryddelse som koncept, giver Kolbert en bevægende og omfattende redegørelse for forsvinden, der opstår foran vores øjne. Hun viser, at den sjette udryddelse sandsynligvis er menneskehedens mest varige arv, hvilket tvinger os til at overveje det grundlæggende spørgsmål om, hvad det betyder at være menneske. Fås på Amazon

Klimakriger: Kampen for overlevelse, når verden overophedes

af Gwynne Dyer
Bølger af klimaflygtninge. Dusinvis af mislykkede stater. All-out krig. Fra en af ​​verdens store geopolitiske analytikere kommer et skræmmende glimt af de strategiske realiteter i den nærmeste fremtid, når klimaforandringer driver verdens magter mod overlevelsespolitikken. Presenterende og uvinklet, Klimakrig vil være en af ​​de vigtigste bøger i de kommende år. Læs det, og find ud af, hvad vi går mod. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, , ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.