År 2020 drabbades mer än 68 % av västra USA – vilket representerar cirka 43 miljoner människor – på en dag av de resulterande skadliga nivåerna av luftföroreningar, det högsta antalet på 20 år. Stora skogsbränder och svåra värmehändelser inträffar oftare samtidigt, vilket förvärrar luftföroreningarna i västra USA, har en studie ledd av forskare från Washington State University funnit.
Studien, som publiceras i Vetenskap Förskott, fann att sådana omfattande luftföroreningar ökar inte bara i frekvens utan fortsätter också längre och påverkar en större geografisk utsträckning över hela regionen. De har blivit så dåliga att de har vänt många vinster med Clean Air Act. Tillstånden som skapar dessa episoder förväntas också fortsätta att öka, tillsammans med deras hot mot människors hälsa.
"Vi har sett en ökande trend under de senaste 20 åren av dagar då höga nivåer av både partiklar och ozon förekommer samtidigt", säger huvudförfattaren Dmitri Kalashnikov, en doktorand vid WSU. "Detta är kopplat till två saker: fler skogsbränder och ökningar av de typer av vädermönster som orsakar både skogsbränder och varmt väder."
När skogsbränder och extrem värme inträffar samtidigt förstärker de luftföroreningarna: brandrök ökar fina partiklar i luften och värmen kombinerar röken och andra föroreningar för att skapa mer marknära ozon. Medan ozon i stratosfären är skyddande, har ozon som bildas på marknivå länge ansetts vara skadligt för människors hälsa. Det är en viktig del av smog, och att minska den var ett viktigt mål för politiken för ren luft under XNUMX-talet. Samtidig exponering av miljontals människor för höga halter av både föroreningar, marknära ozon och partiklar, utgör en betydande börda för folkhälsan.
Vädermönster som kallas högtrycksryggning, mer känd som värmekupoler, uppstår när ett område med högtrycksluft dröjer sig kvar över en region som fångar varm stillastående luft och dess föroreningar på marken. Dessa förhållanden leder vanligtvis till högre halter av skadligt marknära ozon under sommarmånaderna. Partiklar som påverkade luftkvaliteten var vanligare på vintern i västra USA, men skogsbränder har vänt den dynamiken och fört samman farorna med både partiklar och marknära ozon samtidigt på sommaren.
För denna studie spårade forskarna luftkvaliteten genom att använda all tillgänglig övervakningsstationsdata från 2001-2020 från hela västra delstaterna såväl som delar av Kanada. De kombinerade dessa data med information om skogsbränder härledd från NASA-satelliter tillsammans med ERA5 väderdata som producerats av European Centre for Medium-Range Weather Forecasts.
De samtidigt förekommande händelserna definierades som dagar som registrerades i både de översta 10 % av partikelhalterna och de översta 10 % i ozon. Forskarna fann att den årliga befolkningens exponering för dessa extrema kombinerade episoder ökar med cirka 25 miljoner persondagar om året – en siffra som räknar antalet personer som drabbats samt antalet dagar de påverkades av luftföroreningarna.
"Från varje indikation vi har, kommer de hetare, torrare förhållandena som förväntas för denna region sannolikt att öka aktiviteten vid skogsbränder och bidra till mer utbredd, allvarlig hetta, vilket betyder att vi kan förvänta oss att se dessa förhållanden inträffa oftare i framtiden," sa co. -författare Deepti Singh, en WSU-assistent. "Att förbereda sig för dessa evenemang är verkligen viktigt. Vi måste tänka på vem som är utsatt, vilken kapacitet det finns att minimera den exponeringen och hur vi kan skydda de mest utsatta människorna.”
Dessa händelser skulle potentiellt kunna mildras genom att vidta åtgärder för att bromsa temperaturökningen orsakad av klimatförändringar samt bättre hantera skogsbränder, till exempel genom föreskrivna brännskador. Bortsett från dessa ansträngningar föreslog Kalashnikov och Singh att man skulle behandla dessa luftföroreningshändelser som en kraftig snöstorm eller värmebölja genom att se till att människor har skyddsrum med luftkvalitetsfilter dit de kan gå för att ta sig ur förorenad luft. De rekommenderade också att anta policyer som minimerar exponeringen på arbetsplatsen för personer som vanligtvis arbetar utomhus.
Storleken på de samtidiga luftföroreningarna kommer att göra det svårt för många människor att undvika deras påverkan, sa Singh.
"Om det finns en så stor region som påverkas av denna luftförorening, begränsar det verkligen vart människor kan gå för att undkomma dessa förhållanden," sa hon. "Du kan resa hundra mil och fortfarande inte hitta luftkvalitet som är bättre."
