Ученые показывают, как дым от лесных пожаров увеличивает загрязнение озоном

Используя данные, собранные специально оборудованным самолетом, который месяц летал и изучал шлейфы лесных пожаров, ученые получили лучшее понимание того, как дым от пожаров влияет на качество воздуха. Ключевым открытием стал механизм прогнозирования образования загрязнителя озона, который на уровне земли ухудшает дыхательные условия и вредит экосистемам. Также команда обнаружила, что смешивание дыма от пожаров с городским загрязнением усиливает производство озона, что означает серьезные проблемы с качеством воздуха для городов, расположенных подветренной стороны от пожаров.

Исследование, опубликованное в Science Advances 8 декабря, основано на данных проекта NASA/NOAA FIREX-AQ. В течение лета 2019 года ученые на борту летающей лаборатории DC-8 совершали вылеты из Бойсе, Айдахо, непосредственно через дымовые шлейфы. Анализ беспрецедентно детальных данных о химии в шлейфах показал, что выбросы азотистой кислоты (HONO/HNO₂) из пожара под действием солнечного света образуют гидроксильный радикал (OH) и оксид азота (NO). Эти вещества, взаимодействуя с летучими органическими соединениями (ЛОС) от горения, активно генерируют озон. Производство озона можно предсказать по количеству HONO, ЛОС и NO. Когда шлейф истощает запасы NO и HONO, химические реакции замедляются, но ЛОС остаются. При смешении такого шлейфа с городским воздухом, богатым NO от автомобилей, образование озона возобновляется.

«Конечно, хорошо известно, что лесные пожары ухудшают качество воздуха. Но важно понимать химические и физические механизмы, с помощью которых они это делают, чтобы мы могли более эффективно прогнозировать, как отдельные пожары повлияют на сообщества, находящиеся ниже по ветру», — говорит Пол О. Веннберг, соавтор исследования. Как отмечает ведущий автор Лу Сюй, эпизодический характер пожаров приводит к наиболее серьезным последствиям для близлежащих районов, что часто наблюдалось в западной части США. Команда планирует продолжить анализ данных FIREX-AQ для новых открытий в химии пожаров.