نمونه برداری از دود آتش سوزی گاهی به معنای بیرون کشیدن لوله از پنجره هواپیما است. برت پالم / دانشگاه واشنگتن, CC BY-ND

سال 2020 به دلایل زیادی از جمله آن به یاد می ماند آتش سوزی رکورددار که آسمان سانفرانسیسکو را چرخانده است سایه آخرالزمانی قرمز و قسمتهای زیادی از غرب را در طی هفته ها دود پتو کرد.

کالیفرنیا را تجربه کرد پنج مورد از شش آتش سوزی بزرگ در سال 2020 ثبت شده است ، از جمله اولین "گیگافایر، "آتش سوزی که بیش از 1 میلیون هکتار را سوزاند. کلرادو آن را دید سه آتش سوزی بزرگ در حال ضبط.

گرچه این دود می تواند غروب خورشید زیبایی ایجاد کند ، اما می تواند پیامدهای ناگواری برای سلامتی انسان داشته باشد.

من هستم یک شیمیدان جوی، و جو آزمایشگاه من است. وقتی به آسمان نگاه می کنم ، مخلوطی از هزاران ترکیب مختلف شیمیایی را می بینم که با یکدیگر و با نور خورشید در تعامل هستند.

واکنش ها و دگرگونی های موجود در جو باعث می شود که دود آتش سوزی هنگام حرکت به سمت باد به طرز چشمگیری تغییر کند و مطالعات نشان داده است که می تواند رشد کند با افزایش سن سمی تر می شود. به منظور پیش بینی دقیق اثرات انتشار آتش سوزی بر جمعیت در بادگیر و انتشار هشدارهای هدفمندتر درباره کیفیت هوا با بدتر شدن فصل آتش سوزی ، باید بفهمیم کدام مواد شیمیایی در حال ساطع شدن است و دود چگونه تغییر می کند با گذشت زمان.

برای فهمیدن این موضوع ، من و همکارانم با هواپیما به داخل دود برخی از آتش سوزی های بزرگ غرب پرواز کردیم.

نحوه مطالعه آتش سوزی ها

آتش سوزی های بزرگ و نحوه انتقال دود از باد به راحتی در آزمایشگاه قابل تکرار نیست. این امر مطالعه آنها را دشوار می کند. یکی از بهترین راه ها برای یادگیری در مورد شیمی دود واقعی ، نمونه برداری مستقیم از آن در جو است.

In 2018 و 2019، من و همکارانم آسمان را بر روی آتش سوزی های فعال در هواپیماهای تخصصی پر از ابزار علمی عبور دادیم. هر سازه ای برای نمونه برداری از قسمت دیگری از دود طراحی شده است ، که اغلب به معنای واقعی کلمه یک لوله را از پنجره بیرون می کشد.

هیچ ابزاری نمی تواند همه این مولکول ها را یک باره اندازه گیری کند. در حقیقت ، برخی ترکیبات خاص اصلاً چالشی برای اندازه گیری نیستند. بسیاری از دانشمندان ، از جمله من ، مشاغل خود را به طراحی و ساخت ابزارهای جدید اختصاص می دهند تا اندازه گیری های ما بهبود یابد و درک ما از جو و چگونگی تأثیر آن بر ما پیشرفت کند.

در تحقیقات تازه منتشر شده از آتش سوزی های 2018 ، من و همکارانم نشان دادیم چگونه ذرات دود به سرعت و هنگام انتقال به سمت باد تغییر می کنند.

برخی از ذرات در حال تبخیر شدن در گازها بودند ، شبیه به اینکه یک گودال باران هنگام بیرون آمدن خورشید در بخار آب تبخیر می شود. در همان زمان ، برخی از گازهای موجود در دود واکنش هایی را برای تشکیل ذرات جدید تجربه می کردند ، مانند بخار آب که متراکم می شود و ابر یا قطرات شبنم تشکیل می دهد. در همین حال ، واکنش های شیمیایی در حال رخ دادن بود و مولکول ها را تغییر می داد.

با واکنش این مولکول ها با نور خورشید و سایر گازهای موجود در جو ، دود تغییر شکل بنیادی داد. منظور ما این است كه وقتی دانشمندان در مورد "پیر شدن" دود یا "بیات" شدن دود صحبت می كنند. سایر تحقیقات اخیر نشان داده است که چگونه دود آتش سوزی می تواند ایجاد شود با افزایش سن سمی تر می شود.

تمام این تغییرات برای سلامتی به چه معناست؟

آسیب های ناشی از دود در سلامت تا حد زیادی ناشی از مقدار PM2.5 آن است. این ذرات ریز ، کسری از عرض موی انسان است که می تواند در ریه ها نفس بکشد ، جایی که می تواند دستگاه تنفسی را تحریک کند. حتی قرار گرفتن در معرض کوتاه مدت نیز می تواند مشکلات قلبی و ریوی را تشدید کند.

ذرات PM2.5 با عرض کمتر از 2.5 میکرون ریز هستند. آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده

واکنش های شیمیایی میزان انتقال PM2.5 در دود آتش سوزی را کنترل می کنند زیرا از آتش سوزی منتقل می شود و به مراکز جمعیتی منتقل می شود. ما شیمی دانان می توانیم با استفاده از اندازه گیری های هواپیمای خود ، این فرآیند ها را بفهمیم که میزان PM2.5 در دود سالخورده وجود دارد.

همراه با پیش بینی هواشناسی که پیش بینی می کند دود به کجا می رود ، این می تواند به بهبود مدل های کیفیت هوا منجر شود که می تواند به مردم در پایین باد بگوید آیا در معرض هوای ناسالم قرار می گیرند یا خیر.

پیش بینی بهتر کیفیت هوا

با آتش سوزی های فزاینده در اخبار ، افراد بیشتری از کیفیت هوا خود آگاه شده اند. منابعی مانند AirNow از آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده اطلاعات کیفیت فعلی و پیش بینی شده هوا را به همراه توضیحاتی در مورد خطرات بهداشتی ارائه می دهد. اطلاعات محلی اغلب از آژانس های ایالتی یا منطقه ای نیز در دسترس است.

دود ناشی از آتش سوزی در 9 سپتامبر 2020 آسمان ظهر را در سانفرانسیسکو نارنجی کرد. تصویر AP / تونی آولار

اندازه گیری و پیش بینی کیفیت هوا می تواند به افراد کمک کند از شرایط ناسالم اجتناب کنید، به ویژه گروه های حساس مانند افراد مبتلا به آسم. در طی دوره های پیش بینی شده از کیفیت ناسالم هوا ، دولت های محلی یا ایالتی می توانند از پیش بینی هایی برای کاهش سایر منابع آلودگی استفاده کنند ، مانند دلسرد کردن سوزاندن چوب های مسکونی یا فعالیت های صنعتی با میزان زیاد.

با نگاه به آینده ، دود آتش سوزی به دلایل مختلف احتمالاً هر ساله در غرب گسترش می یابد. افزایش درجه حرارت در حال ترک منظره خشک تر و قابل اشتعال تر هستند. در همان زمان ، افراد بیشتری در خانه های خود در حال ساخت خانه هستند رابط شهری و وحشی، ایجاد فرصت های بیشتر برای آتش سوزی.

جامعه بزرگی از دانشمندان از جمله من در حال کار برای درک بهتر انتشار آتش سوزی و چگونگی تغییر آنها هنگام ورود به جوامع در باد پایین هستند. این دانش پیش بینی های مربوط به کیفیت هوا و تأثیرات دود ناشی از آتش سوزی را بر روی سلامتی بهبود می بخشد ، بنابراین افراد می توانند سازگاری را یاد بگیرند و از بدترین عواقب سلامتی جلوگیری کنند.

درباره نویسنده

برت پالم ، محقق فوق دکترا در شیمی جوی ، دانشگاه واشنگتن

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط

زندگی پس از کربن: تبدیل جهان بعدی شهرهای

by Pاتر پلاستریک، جان کلیولند
آینده شهرهای ما چیزی نیست که مورد استفاده قرار گیرد. مدل مدرن شهر که در قرن بیستم در سطح جهان قرار داشت، از اهمیت آن کاسته شده است. این مسئله نمی تواند مشکلات را که باعث ایجاد آن شد، به خصوص گرمایش جهانی، حل کند. خوشبختانه، مدل جدیدی برای توسعه شهری در شهرها به وجود آمده است تا به شدت با واقعیت های تغییرات آب و هوایی مواجه شود. این شیوه تبدیل شهرها به طراحی و استفاده از فضای فیزیکی، ایجاد ثروت اقتصادی، مصرف و دفع منابع، بهره برداری و حفظ اکوسیستم های طبیعی است و آماده شدن برای آینده است. موجود در آمازون

انقراض ششم: تاریخ غیر طبیعی

توسط الیزابت کلبرت
طی نیم میلیارد سال گذشته، پنج تن از انقراض جمعی وجود داشته است، زمانی که تنوع زندگی بر روی زمین ناگهان و به طور چشمگیری متوقف شد. دانشمندان در سراسر جهان در حال حاضر نظارت بر انقراض ششم، پیش بینی کرده اند که منحرف ترین انقراض از اثر سیارک است که از بین بردن دایناسورها. این زمان در اطراف ما، حوادث ما است. در پروسه ای که یک بار فریبنده، سرگرم کننده و عمیقا آگاه است، نیویورکر نویسنده الیزابت کلبرت به ما می گوید که چرا و چگونه انسان ها زندگی را بر روی سیاره تغییر داده اند به گونه ای که هیچ گونه گونه ای پیش از آن وجود نداشته است. کولبرت، تحقیقات متداول در نیمی از رشته ها، توصیف هایی از گونه های جذاب که قبلا از دست داده اند و تاریخ انقراض به عنوان یک مفهوم، کولبرت یک گزارش متحرک و جامع از ناپدید شدن های قبل از چشم ما را فراهم می کند. او نشان می دهد که انقراض ششم احتمالا میراث پایدار بشریت است و ما را مجبور به بازنگری در مسئله بنیادین آنچه که به معنای انسان است، بازنگری می کنیم. موجود در آمازون

جنگ آب و هوا: مبارزه برای بقا به عنوان بیش از حد جهانی

توسط گونین دایر
امواج پناهندگان آب و هوا ده ها تن از دولت های شکست خورده. جنگ تمامعیار. از یکی از تحلیل گران بزرگ ژئوپولتیک جهان، یک نگاه اجمالی به واقعیت های استراتژیک آینده نزدیک می آید، زمانی که تغییرات آب و هوایی قدرت های جهانی را نسبت به سیاست گزاف گویی بقا حفظ می کند. پیش داوری و نافذ جنگ آب و هوا یکی از مهم ترین کتاب های سال های آینده خواهد بود. آن را بخوانید و بفهمید چه چیزی را دنبال می کنید. موجود در آمازون

از ناشر:
خرید در آمازون برای هزینۀ آوردن شما هزینه می کند InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com بدون هزینه و بدون تبلیغاتی که عادت مرور شما را دنبال می کنند. حتی اگر روی یک لینک کلیک کنید اما این محصولات انتخابی را خریداری نکنید، هر چیزی که شما در همان بازدید از آمازون خریداری می کنید، یک کمیسیون را به ما می دهد. هیچ هزینه اضافی برای شما وجود ندارد، پس لطفا در تلاش باشید. شما همچنین می توانید از این لینک استفاده کنید برای استفاده از آمازون در هر زمان، بنابراین می توانید به حمایت از تلاش های ما کمک کنید.