Ураганный ветер, гонящий пламя по улицам, — это зрелище из голливудского блокбастера. В январе этого года, после пожара в Итоне, к северу от кампуса Caltech в Пасадене, штат Калифорния, станция мониторинга аэрозолей в Пико-Ривере, расположенная примерно в 11 милях к югу, зафиксировала тревожные аномалии. Этот инцидент, классифицируемый как городской огненный шторм и не типичный лесной пожар, высветил скрытые опасности, таящиеся в городских пожарах, и подчеркнул важность непрерывного мониторинга качества воздуха.
Станция в Пико-Ривере является частью общенациональной сети Atmospheric Science and Chemistry mEasurement NeTwork (ASCENT), которая состоит из 12 точек и управляется доктором философии Нга Ли (Салли) Нг из Технологического института Джорджии. Caltech контролирует эту станцию с июля 2023 года. Целью ASCENT является непрерывное наблюдение за взвешенными частицами (аэрозолями) для изучения их химического состава и физических свойств в реальном времени. На станции установлены четыре ключевых прибора, включая сканирующий анализатор подвижности частиц (SMPS), изобретенный Ричардом Флаганом, профессором химической инженерии и экологии Caltech.
9 января, примерно через сутки после начала пожара в Итоне, данные станции зафиксировали резкий скачок уровней хлора и свинца. Концентрация хлора подскочила примерно в 40 раз выше обычного, а свинца — более чем в 100 раз. Эти микроэлементы, обычно содержащиеся в нанограммах на кубический метр, внезапно достигли уровня микрограммов на кубический метр, а затем вернулись к нормальным показателям. Это отличие от типичного лесного пожара, для которого характерно наличие калия — индикатора сжигания биомассы, свидетельствует о совершенно ином характере огненного шторма.
Данные SMPS показали, что вначале концентрация субмикронных частиц снизилась из-за сильных ветров, которые как бы очистили воздух. Однако, когда ветер стих, приборы зарегистрировали увеличение концентрации и размера частиц после того, как дым достиг Пико-Риверы. В результате произошел резкий всплеск общей массы аэрозолей. Эти данные особенно важны, учитывая, что аэрозоли размером менее 2,5 микрон (PM2.5) связаны с серьезными проблемами со здоровьем, что делает их постоянный мониторинг критически важным для обеспечения соответствия стандартам качества воздуха.
Внимание к данным SMPS в рамках ASCENT сфокусировано на исследованиях аспиранта Caltech Вайна Бланкеншипа. Свой вклад в создание этой системы внесли и другие участники: Харула Балиака, аспирантка Caltech, а также выпускник Caltech, доктор философии Райан Уорд, оба принимали участие в установке инструментов ASCENT в Пико-Ривере. Профессор Джон Зейнфельд, заслуженный профессор химической инженерии Caltech, вместе с Ричардом Флаганом являются со-руководителями исследовательского центра в Пико-Ривере.
Важность исследования PM2.5 неразрывно связана с вопросами общественного здоровья. Ещё в 1970-х годах было установлено, что именно эти мельчайшие частицы, легко проникающие в дыхательную систему, представляют собой серьезную угрозу. Данные, собранные ASCENT, помогают не только понять, как различные типы пожаров влияют на качество воздуха, но и оценить масштабы потенциального риска для здоровья населения.
Более того, исторический контекст свинца в воздухе делает результаты исследования еще более впечатляющими. С 1980 по 2014 год уровни свинца в атмосфере снизились на 98% благодаря усилиям Агентства по охране окружающей среды (EPA). Однако всплеск, зарегистрированный в Пико-Ривере, стал серьезным предупреждением о том, что определенные события, такие как городские пожары, могут свести на нет достигнутые успехи.
Сайт в Пико-Ривере является лишь одной из 12 станций ASCENT по всей стране. Другие станции, например, в Нью-Йорке, зафиксировали данные о канадских пожарах. Благодаря постоянному мониторингу, ASCENT обеспечивает бесценную информацию о характере, происхождении и динамике распространения загрязнений воздуха, что имеет решающее значение для оценки и снижения их воздействия на здоровье и окружающую среду.
Сейчас данные с сайта ASCENT в Пико-Ривере доступны в режиме реального времени онлайн. Этот открытый доступ к информации способствует повышению прозрачности и позволяет исследователям, политикам и общественности лучше понимать сложные взаимодействия между пожарами, загрязнением воздуха и их последствиями. Кроме того, после этого события другие исследовательские организации посещали станцию, чтобы собрать дополнительные данные.
Последствия исследования выходят за рамки калифорнийского пожара. Южнокалифорнийский округ по управлению качеством воздуха (SCAQMD), принимающий станцию в Пико-Ривере, теперь планирует установить ещё две станции мониторинга аэрозолей. Это решение демонстрирует признание острой необходимости в расширении возможностей мониторинга, особенно в условиях растущей угрозы, связанной с изменением климата и ростом частоты экстремальных погодных явлений.
В конечном счете, аномальные всплески хлора и свинца, обнаруженные в Пико-Ривере, служат суровым напоминанием о том, что не все пожары одинаковы. Городские пожары, в отличие от лесных, могут иметь совершенно иные характеристики и высвобождать опасные химические вещества, которые представляют значительную угрозу для здоровья. Непрерывный мониторинг качества воздуха и использование таких сетей как ASCENT являются неотъемлемой частью нашей защиты от этих невидимых угроз.
Изображение носит иллюстративный характер
Станция в Пико-Ривере является частью общенациональной сети Atmospheric Science and Chemistry mEasurement NeTwork (ASCENT), которая состоит из 12 точек и управляется доктором философии Нга Ли (Салли) Нг из Технологического института Джорджии. Caltech контролирует эту станцию с июля 2023 года. Целью ASCENT является непрерывное наблюдение за взвешенными частицами (аэрозолями) для изучения их химического состава и физических свойств в реальном времени. На станции установлены четыре ключевых прибора, включая сканирующий анализатор подвижности частиц (SMPS), изобретенный Ричардом Флаганом, профессором химической инженерии и экологии Caltech.
9 января, примерно через сутки после начала пожара в Итоне, данные станции зафиксировали резкий скачок уровней хлора и свинца. Концентрация хлора подскочила примерно в 40 раз выше обычного, а свинца — более чем в 100 раз. Эти микроэлементы, обычно содержащиеся в нанограммах на кубический метр, внезапно достигли уровня микрограммов на кубический метр, а затем вернулись к нормальным показателям. Это отличие от типичного лесного пожара, для которого характерно наличие калия — индикатора сжигания биомассы, свидетельствует о совершенно ином характере огненного шторма.
Данные SMPS показали, что вначале концентрация субмикронных частиц снизилась из-за сильных ветров, которые как бы очистили воздух. Однако, когда ветер стих, приборы зарегистрировали увеличение концентрации и размера частиц после того, как дым достиг Пико-Риверы. В результате произошел резкий всплеск общей массы аэрозолей. Эти данные особенно важны, учитывая, что аэрозоли размером менее 2,5 микрон (PM2.5) связаны с серьезными проблемами со здоровьем, что делает их постоянный мониторинг критически важным для обеспечения соответствия стандартам качества воздуха.
Внимание к данным SMPS в рамках ASCENT сфокусировано на исследованиях аспиранта Caltech Вайна Бланкеншипа. Свой вклад в создание этой системы внесли и другие участники: Харула Балиака, аспирантка Caltech, а также выпускник Caltech, доктор философии Райан Уорд, оба принимали участие в установке инструментов ASCENT в Пико-Ривере. Профессор Джон Зейнфельд, заслуженный профессор химической инженерии Caltech, вместе с Ричардом Флаганом являются со-руководителями исследовательского центра в Пико-Ривере.
Важность исследования PM2.5 неразрывно связана с вопросами общественного здоровья. Ещё в 1970-х годах было установлено, что именно эти мельчайшие частицы, легко проникающие в дыхательную систему, представляют собой серьезную угрозу. Данные, собранные ASCENT, помогают не только понять, как различные типы пожаров влияют на качество воздуха, но и оценить масштабы потенциального риска для здоровья населения.
Более того, исторический контекст свинца в воздухе делает результаты исследования еще более впечатляющими. С 1980 по 2014 год уровни свинца в атмосфере снизились на 98% благодаря усилиям Агентства по охране окружающей среды (EPA). Однако всплеск, зарегистрированный в Пико-Ривере, стал серьезным предупреждением о том, что определенные события, такие как городские пожары, могут свести на нет достигнутые успехи.
Сайт в Пико-Ривере является лишь одной из 12 станций ASCENT по всей стране. Другие станции, например, в Нью-Йорке, зафиксировали данные о канадских пожарах. Благодаря постоянному мониторингу, ASCENT обеспечивает бесценную информацию о характере, происхождении и динамике распространения загрязнений воздуха, что имеет решающее значение для оценки и снижения их воздействия на здоровье и окружающую среду.
Сейчас данные с сайта ASCENT в Пико-Ривере доступны в режиме реального времени онлайн. Этот открытый доступ к информации способствует повышению прозрачности и позволяет исследователям, политикам и общественности лучше понимать сложные взаимодействия между пожарами, загрязнением воздуха и их последствиями. Кроме того, после этого события другие исследовательские организации посещали станцию, чтобы собрать дополнительные данные.
Последствия исследования выходят за рамки калифорнийского пожара. Южнокалифорнийский округ по управлению качеством воздуха (SCAQMD), принимающий станцию в Пико-Ривере, теперь планирует установить ещё две станции мониторинга аэрозолей. Это решение демонстрирует признание острой необходимости в расширении возможностей мониторинга, особенно в условиях растущей угрозы, связанной с изменением климата и ростом частоты экстремальных погодных явлений.
В конечном счете, аномальные всплески хлора и свинца, обнаруженные в Пико-Ривере, служат суровым напоминанием о том, что не все пожары одинаковы. Городские пожары, в отличие от лесных, могут иметь совершенно иные характеристики и высвобождать опасные химические вещества, которые представляют значительную угрозу для здоровья. Непрерывный мониторинг качества воздуха и использование таких сетей как ASCENT являются неотъемлемой частью нашей защиты от этих невидимых угроз.
