산불 연기를 샘플링하는 것은 때때로 비행기 창 밖으로 튜브를 찔러 넣는 것을 의미합니다. 브렛 팜 / 워싱턴 대학교, CC의 BY-ND

2020 년은 다음과 같은 여러 가지 이유로 기억 될 것입니다. 기록적인 산불 샌프란시스코의 하늘을 묵시적인 붉은 그늘 서부의 많은 지역을 몇 주 동안 연기로 덮었습니다.

캘리포니아 경험 XNUMX 개의 가장 큰 화재 중 XNUMX 개 최초의 현대 "기가 파이어,”백만 에이커가 넘는 산불을 태 웠습니다. 콜로라도는 XNUMX 개의 가장 큰 화재 기록에.

연기는 아름다운 일몰을 만들 수 있지만 인간의 건강에 심각한 결과를 초래할 수도 있습니다.

나는 대기 화학자, 그리고 분위기는 나의 실험실입니다. 하늘을 보면 수천 가지의 다양한 화학 화합물이 서로 상호 작용하고 햇빛과 상호 작용하는 것을 볼 수 있습니다.

대기의 반응과 변형으로 인해 산불 연기가 바람을 타고 이동하면서 극적으로 변화하며 연구 결과에 따르면 연기가 자랄 수 있습니다. 나이가 들어감에 따라 더 독성. 산불 배출이 바람이 불어 오는 인구에 미치는 영향을 정확하게 예측하고 산불 시즌이 악화됨에 따라보다 구체적인 대기 질 경고를 발행하려면 어떤 화학 물질이 방출되고 있으며 연기가 시간에 따라 어떻게 변하는 지 이해해야합니다.

이를 파악하기 위해 동료들과 나는 비행기를 타고 서부의 대규모 산불 중 일부의 연기 기둥으로 날아갔습니다.

산불 연구 방법

큰 산불과 바람이 연기를 전달하는 방식은 실험실에서 쉽게 복제 할 수 없습니다. 이것은 그들이 공부하기 어렵게 만듭니다. 실제 산불 연기 화학에 대해 배우는 가장 좋은 방법 중 하나는 대기에서 직접 샘플링하는 것입니다.

In 2018 과 2019, 동료들과 저는 과학 장비를 탑재 한 특수 비행기를 타고 활발한 산불을 타고 하늘을 가로지 릅니다. 각 악기는 종종 말 그대로 창 밖으로 튜브를 꽂아 연기의 다른 부분을 샘플링하도록 설계되었습니다.

단일 기기로는 이러한 모든 분자를 한 번에 측정 할 수 없습니다. 실제로 일부 특정 화합물은 측정하기가 어렵습니다. 저를 포함한 많은 과학자들은 측정을 개선하고 대기와 그것이 우리에게 미치는 영향에 대한 이해를 계속 발전시키기 위해 새로운 도구를 설계하고 구축하는 데 경력을 바칩니다.

2018 년 산불에 대한 새로 발표 된 연구에서 내 동료들과 나는 연기 입자가 바람을 타고 날아 가면서 어떻게 빠르게 변했는지.

일부 입자는 태양이 나올 때 수증기로 증발하는 빗물 웅덩이와 유사하게 기체로 증발했습니다. 동시에 연기 속의 일부 가스는 수증기가 응축되어 구름이나 이슬 방울을 형성하는 것과 유사한 반응을 통해 새로운 입자를 형성했습니다. 한편 화학 반응이 일어나 분자 자체를 변화 시켰습니다.

이 분자들이 대기의 햇빛 및 기타 가스와 반응하면서 연기가 근본적으로 변형되었습니다. 이것은 과학자들이 연기가 "노화"되거나 시간이 지남에 따라 "부실"되는 것에 대해 이야기 할 때 의미하는 바입니다. 다른 최근 연구는 산불 연기가 어떻게 될 수 있는지 보여주기 시작했습니다. 나이가 들어감에 따라 더 독성.

이러한 모든 변화가 건강에 어떤 의미가 있습니까?

연기로 인한 건강 피해는 주로 연기에 포함 된 PM2.5의 양 때문입니다. 이들은 사람의 머리카락 너비의 일부에 불과한 작은 입자로, 호흡기를 자극 할 수있는 폐 깊숙이 숨을 쉴 수 있습니다. 단기간 노출도 심장 및 폐 문제를 악화.

PM2.5 입자는 2.5 미크론 미만으로 작습니다. 미국 환경 보호국

화학 반응은 PM2.5가 화재에서 인구 센터로 운반 될 때 산불 연기에 얼마나 많은지를 제어합니다. 항공기 측정을 사용하여 이러한 프로세스를 이해하면 화학자들은 노후된 연기에 PM2.5가 얼마나 많이 존재할지 더 잘 예측할 수 있습니다.

연기가 어디로 갈지 예측하는 기상 예측과 결합하면 사람들에게 건강에 해로운 공기에 노출 될지 여부를 알 수있는 개선 된 공기질 모델로 이어질 수 있습니다.

더 나은 공기질 예측

뉴스에서 산불이 점점 더 많이 발생함에 따라 더 많은 사람들이 자신의 공기질을 인식하게되었습니다. 다음과 같은 리소스 에어나우 미국 환경 보호국에서 제공하는 건강 위험에 대한 설명과 함께 현재 및 예측 대기 질 데이터를 제공합니다. 지역 정보는 종종 주 또는 지역 기관에서도 구할 수 있습니다.

산불로 인한 연기가 9 년 2020 월 XNUMX 일 샌프란시스코의 정오 하늘을 주황색으로 바꿨습니다. AP 이미지 / Tony Avelar

대기 질 측정 및 예측은 사람들을 도울 수 있습니다 건강에 해로운 상황을 피하십시오, 특히 천식 환자와 같은 민감한 그룹. 건강에 해로운 대기 질이 예상되는 기간 동안 지방 또는 주 정부는 예측을 사용하여 주거용 목재 연소 또는 고 배출 산업 활동을 억제하는 것과 같은 기타 오염원을 줄일 수 있습니다.

미래를 내다 보면 산불 연기는 몇 가지 이유로 매년 서부 전역에 널리 퍼질 것입니다. 상승 온도 더 건조하고 더 가연성이 있습니다. 동시에 더 많은 사람들이 황무지-도시 인터페이스, 화재가 발생할 더 많은 기회를 창출합니다.

저를 포함한 대규모 과학자 커뮤니티는 산불 배출량과 그것이 바람이 불어 오는 지역 사회로 불어 오면서 어떻게 변화하는지 더 잘 이해하기 위해 노력하고 있습니다. 이러한 지식은 산불 연기의 대기 질 및 건강 영향에 대한 예측을 개선하여 사람들이 최악의 건강 결과에 적응하고 피하는 방법을 배울 수 있습니다.

저자에 관하여

Brett B. Palm, 대기 화학 박사후 연구원, 워싱턴 대학

이 기사는에서 다시 게시됩니다. 대화 크리에이티브 커먼즈 라이센스하에 읽기 원래 기사.

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