science >> Wetenschap >  >> Natuur

De effecten van natuurbranden op de luchtkwaliteit begrijpen

(a) De verdeling van de ΔO3/ΔCO-verhouding langs de lengtegraad binnen de natuurbrandpluim en (b) de geschatte longitudinale leeftijdsverdeling van de CO-pluim op basis van de NAST-I-metingen. Credit:Daniel K. Zhou et al, Journal of Applied Remote Sensing (2022). DOI:10.1117/1.JRS.16.034522

Bosbranden, gekenmerkt door ongeplande, ongecontroleerde en onvoorspelbare branden die uitbarsten in gebieden zoals bossen, graslanden en prairies, zijn recentelijk in frequentie en intensiteit toegenomen. Waarschijnlijk als gevolg van de effecten van klimaatverandering, hebben bosbranden steeds meer gevolgen voor ecosystemen en mensenlevens. Hoewel bosbranden als ecologisch gunstig worden beschouwd, zijn er toenemende zorgen over de negatieve effecten, namelijk de achteruitgang van de luchtkwaliteit door de rook en verontreinigende stoffen die vrijkomen.

Met name koolmonoxide (CO) en ozon (O3 ) dragen in belangrijke mate bij aan door bosbranden veroorzaakte luchtvervuiling. Echter, in tegenstelling tot CO, O3 wordt niet direct gegenereerd tijdens bosbranden. In plaats daarvan wordt het gemaakt van O3 precursoren die tijdens bosbranden worden uitgestoten en is voor de productie ervan afhankelijk van verschillende factoren. Dit bemoeilijkt op zijn beurt de O3 productieproces. Bovendien bepaalt de aanwezigheid ervan in bosbrandpluimen de leeftijd van de natuurbrandpluim. Het beoordelen van de concentraties is daarom noodzakelijk om beter te begrijpen hoe bosbranden de luchtkwaliteit, het weer en het klimaat beïnvloeden.

In een recente studie gepubliceerd in het Journal of Applied Remote Sensing , hebben wetenschappers van het NASA Langley Research Center, in samenwerking met de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), hun bevindingen hierover gerapporteerd in de veldcampagnes Fire Influence on Regional to Global Environments and Air Quality (FIREX-AQ). metingen van atmosferische CO en O3 niveaus werden uitgevoerd in de continentale VS met behulp van een externe sensor genaamd "National Airborne Sounder Testbed-Interferometer" (NAST-I), die zowel een hoge ruimtelijke als spectrale resolutie opleverde.

"De NAST-I, aan boord van het NASA ER-2-vliegtuig, beslaat een ruimte die groot genoeg is om de bosbrandpluim te volgen vanaf het ontstaan, de evolutie en het transport, en biedt 3D-distributies van de O3 en CO-concentraties met een hogere ruimtelijke resolutie in vergelijking met die van satelliet-infrarood-ultraspectrale sensoren", zegt Dr. Daniel K. Zhou, de hoofdonderzoeker van NAST-I en de hoofdauteur van het onderzoek.

Op basis van deze metingen schatte het team de leeftijd van de pluim door de differentiële concentratieverhoudingen van O3 te observeren. en CO, d.w.z. ΔO3 /ΔCO en het uitvoeren van een lineaire fit met eerdere observaties van wildvuur ΔO3 /ΔCO-verhoudingen. " Onze resultaten toonden verhoogde CO-niveaus in de zich ontwikkelende pluim terwijl deze weg werd getransporteerd van de plaats van de brand. De leeftijd van de pluim was geassocieerd met de pluimafstand in zowel verticale als horizontale richting," zei Zhou.

Over het algemeen biedt deze studie belangrijke inzichten die cruciaal kunnen zijn voor een beter begrip van de effecten van bosbranden op de atmosfeer en de stappen die nodig zijn om deze te verminderen. + Verder verkennen

Rookpluimen van westerse natuurbranden worden groter