Улучшенная модель распространения дымовых шлейфов от лесных пожаров определяет зоны для вмешательства в сфере общественного здравоохранения

Крупные лесные пожары в Канаде в июне 2023 года подвергли значительную часть северо-востока США беспрецедентному воздействию дыма. Новая модель, сочетающая прогнозы распространения дыма от пожаров и данные наземных сенсоров, может помочь органам здравоохранения планировать целенаправленные мероприятия в районах, наиболее подверженных риску негативных последствий для здоровья от неожиданных задымлений и загрязнения воздуха. К такому выводу пришла группа ученых под руководством специалистов из Университета Пенсильвании (Penn State).

Это важно, поскольку статистические анализы указывают, что ситуации, подобные прошлогодним канадским пожарам, когда дым преодолевает большие расстояния и влияет на восточные штаты США, могут стать нормой. Исследование помогает выявить уязвимые сообщества для планирования защитных мер.

Ученые сосредоточились на периодах 6–8 и 28–30 июня 2023 года, когда погодные условия и прибрежный шторм принесли большое количество дыма из Канады на северо-восток США. Они использовали данные наземных датчиков и методы глубокого обучения (deep learning) для улучшения модели прогнозирования погоды Национального центра атмосферных исследований (NCAR) — WRF-Chem. Эта модель предоставляет почасовые данные о приземных концентрациях мелкодисперсных частиц PM_2.5, которые содержатся в дыме и могут вызывать проблемы со здоровьем. Уточненная модель значительно лучше оценила величину и время пиков PM_2.5 (в мкг/м³) по сравнению с текущей версией.

Кроме того, команда провела оценку экологической справедливости, изучив, как различные факторы (уровень образования, статус меньшинства, показатели госпитализации, существующая загрязняющая нагрузка) коррелируют с уязвимостью к дыму на уровне округов. Выяснилось, что как городские, так и сельские сообщества, уже обремененные существующим загрязнением окружающей среды, сталкиваются с более высоким уровнем загрязнения воздуха во время неожиданных задымлений.

«Хорошая новость, согласно нашим выводам, заключается в том, что, услышав о задымлении от лесных пожаров, люди склонны сокращать свою мобильность, — сказала ведущий автор Мачжу Ю. — Но мы обнаружили, что во время этих событий в Нью-Йорке, Филадельфии и окружающих округах по-прежнему наблюдалась высокая активность перемещений. Вероятно, нам нужно подумать о целевых вмешательствах в городских районах, потому что при такой плотности населения уровень воздействия нездорового воздуха очень высок».

Она также отметила, что сельские районы, обремененные загрязнением от электростанций и шахт, также могут иметь особые потребности в защите. Исследование опубликовано в журнале Science of the Total Environment.