Al meer dan vijf jaar, Luchtkwaliteitssensoren van de University of Utah hebben meegelift op TRAX lightrailtreinen, het scannen van luchtvervuiling langs de rode en groene lijnen van de trein. Nu de studie, ooit een passieproject van U-onderzoekers, is uitgegroeid tot een door de staat gefinancierd observatorium voor de lange termijn, met een extra sensor op de Blue Line naar Sandy en Draper en aanvullende inzichten in de gebeurtenissen die de lucht in de Salt Lake Valley beïnvloeden, inclusief zomervuurwerk en winterinversies.

In een nieuwe studie gepubliceerd in Stedelijke wetenschap , onderzoekers, waaronder Daniel Mendoza en Logan Mitchell, rapporteren het laatste nieuws van het TRAX Observation Project, inclusief gegevensvalidatiestudies die de waarde van de gegevens voor andere onderzoekers versterken en drie casestudies van recente gebeurtenissen die de mogelijkheden van de mobiele luchtkwaliteitssensoren demonstreren.

Wat is er nieuw:Blue Line en gegevensvalidatie

Het TRAX-systeem van UTA bestaat uit drie lightraillijnen:rood, groen en blauw. Tot november 2019, U-sensoren die ozon en fijnstof meten, werden alleen geïnstalleerd op de treinen van de Rode en Groene Lijn, omdat beide lijnen dezelfde treinwagons gebruikten. Deze twee lijnen rijden door het centrum van Salt Lake City, de centrale I-15-corridor en de westkant van de vallei. Met een extra sensor op de Blue Line, echter, metingen van de luchtkwaliteit strekken zich nu uit tot in het zuidoostelijke kwadrant van de Salt Lake Valley.

"Dat is een heel belangrijk deel van de vallei, "zegt Mitchell. "Er zijn veel mensen daar beneden." De blauwe lijn gaat ook op en neer in hoogte, net zoals de rode lijn doet als deze van het centrum van Salt Lake City naar de U-campus stijgt. "Omdat hoogte zo'n belangrijk onderdeel is van de luchtkwaliteit en het begrijpen van de diepte van de inversie op verschillende dagen, onder verschillende omstandigheden, " hij zegt, "het wordt een heel belangrijk onderdeel van de dataset voor ons."

Door zich uit te strekken naar de zuidelijke vallei kunnen onderzoekers ook meer leren over hoe luchtmassa's heen en weer bewegen tussen de provincies Salt Lake en Utah, door de smalle punt van de bergpassage.

"Dat is eigenlijk heel belangrijk omdat we soms heel verschillende meteorologische fenomenen hebben tussen de twee valleien, "zegt Mendoza. "We kunnen nu in ons bekken een uitwisseling van luchtmassa's onderzoeken."

De andere belangrijke ontwikkeling in het TRAX Observation Project is de validatie van de gegevens afkomstig van de mobiele sensoren. Dit is een belangrijke stap in een baanbrekend project als dit, en dient samen met protocollen voor kwaliteitsborging en kwaliteitscontrole als een certificaat voor de gearchiveerde gegevens die nu beschikbaar worden gesteld aan andere onderzoekers. Het neemt ook alle zorgen weg dat de luchtturbulentie veroorzaakt door de rijdende trein de meetwaarden zou kunnen vertekenen.

Het experiment omvatte een stationaire fijnstofsensor die ongeveer 3 meter van de spoorlijn was geplaatst en die metingen zou doen wanneer de TRAX-treinen zich binnen 150 meter van de sensoren bevonden. Het vergelijken van de mobiele en stationaire metingen, Mendoza zegt, toonde een nauwkeurigheid van 96%. "Dat geeft ons echt veel vertrouwen dat onze TRAX-sensoren echt heel goed presteren in vergelijking met regelgevende sensoren en kunnen worden gebruikt voor gezondheidsstudies, beleid enzovoort, ' zegt Mendoza.

Vuurwerk kijken

Met vijf jaar voortdurende observaties, het TRAX Observation Project heeft veel luchtkwaliteitsgebeurtenissen vastgelegd. Mendoza, Mitchell en hun collega's documenteren drie specifieke gebeurtenissen in hun paper:een verhoogde ozongebeurtenis van augustus 2019, een inversie-evenement met koude lucht in november 2019 en het vuurwerk op 4 juli, 2019.

Het vuurwerkevenement was uniek - het was geen fenomeen dat werd veroorzaakt door een atmosferische gebeurtenis of door de geografie van de Salt Lake Valley. Het was een incidentie van meerdere puntbronnen van luchtverontreiniging door fijnstof, het mogelijk maken om te observeren hoe die pluimen van fijnstof zich door de vallei bewogen.

Na een over het algemeen goede luchtkwaliteit, hotspots van verhoogde vervuiling begonnen tussen 22:00 en 23:00 uur in de TRAX-gegevens te verschijnen. op Onafhankelijkheidsdag. Om middernacht, het grootste deel van de vallei had te maken met een matige tot ongezonde luchtkwaliteit.

Mendoza zegt dat de treingegevens niet alleen de verspreiding van de rook laten zien - iets wat je niet ziet bij inversies in de winter, die een lage atmosferische energie hebben, maar ook de avondwinden die door Emigration Canyon aan de oostkant van de vallei komen, die een deel van de luchtvervuiling wegspoelt.

"Dit zijn voorbeelden van het soort dingen dat we zien dat je niet zou kunnen zien met stationaire monitoren, Mitchell voegt eraan toe. "Het helpt ons te begrijpen waar de hellingen in de vallei zijn, hoe ze evolueren door vervuilingsgebeurtenissen zoals tijdens de vierde juli of een inversie of een ozongebeurtenis. Je kunt de luchtmassa's zien bewegen. Je kunt zien waar de vervuiling is en hoe deze zich vanuit verschillende delen van de vallei verplaatst."

Volgende stappen

Volgende, Mitchel zegt, het team hoopt sensoren toe te voegen die de oxiden van stikstof en koolmonoxide meten, beide belangrijke componenten van de atmosferische chemie. Ze willen het onderzoek ook uitbreiden naar lightrailtreinen in steden als Portland of Denver.

"Het zou heel interessant voor ons zijn om de ruimtelijke patronen die we hier zien te kunnen vergelijken met een andere stad met een andere topografie eromheen en een andere mix van emissiebronnen, "Mitchell zegt, "zodat we kunnen begrijpen hoe steden in het algemeen door deze dingen worden beïnvloed en hoe dat vergelijkbaar of anders is dan wat er in Salt Lake City aan de hand is."