Ingenieurs van UC Riverside ontwikkelen methoden om de impact te schatten van de verwoestende bosbranden in Californië op de luchtkwaliteit in buurten die worden getroffen door de rook van deze branden. Hun onderzoek, gefinancierd door NASA en de resultaten gepubliceerd in Atmospheric Pollution Research, vult de lacunes in de huidige methoden op door informatie over de luchtkwaliteit te verstrekken op de schaal van de buurt die door volksgezondheidsfunctionarissen wordt vereist om gezondheidsbeoordelingen en evacuatie-aanbevelingen te doen.

Metingen van de luchtkwaliteit zijn grotendeels afhankelijk van sensoren op de grond die doorgaans vele kilometers van elkaar verwijderd zijn. Bepalen hoe gezond het is om lucht in te ademen is eenvoudig in de buurt van de sensoren, maar wordt onbetrouwbaar in gebieden tussen sensoren.

Akula Venkatram, een professor in werktuigbouwkunde aan het Marlan and Rosemary Bourns College of Engineering van UC Riverside, leidde een groep die een methode ontwikkelde om de concentraties van fijnstof te interpreteren die werden waargenomen door sensoren op de grond tijdens het brandcomplex van 2017, waaronder de Atlas, nonnen, Tubbs, Zak, en Redwood Valley-branden, en het kampvuur van 2018.

Hun methode vult de hiaten in de luchtkwaliteitsinformatie die is verkregen van monitoren op de grond en satellietbeelden op met behulp van een wiskundig model dat het transport van rook van de branden simuleert. Deze benadering geeft schattingen van de uitstoot van deeltjes door bosbranden, wat de meest onzekere is van de invoer van andere methoden voor het interpreteren van dezelfde gegevens. Door deze emissies in combinatie met de fysica van het rooktransportmodel kon de groep de variatie van fijnstofconcentraties schatten over afstanden van slechts één kilometer.

"We hebben betere manieren nodig om de luchtkwaliteit te meten, zodat we mensen kunnen laten weten wanneer en waar het veilig is om naar buiten te gaan en te sporten. of ga ergens anders logeren, bijvoorbeeld, "Zei Venkatram. "Naast het opvullen van de gaten in de gegevens van meetstations en satellietbeelden, onze methode kan ook worden gebruikt om de luchtkwaliteit van de volgende dag te voorspellen door de uitstoot van natuurbranden voor morgen te schatten op basis van de waarnemingen van vandaag."

Hoewel rook de lucht onaangenaam kan maken om in te ademen, het zijn de kleinste deeltjes, genaamd PM2.5, die longweefsel kunnen binnendringen en de meeste gezondheidsproblemen kunnen veroorzaken. Het UC Riverside-model is specifiek ontworpen om PM2,5-concentraties te voorspellen in gebieden met onvoldoende dekking door meetstations voor luchtkwaliteit.

De auteurs hopen dat hun werk zal bijdragen aan de bescherming van de volksgezondheid tijdens de onvermijdelijke jaarlijkse bosbranden in Californië.