Вопрос-ответ: Почему дым от лесных пожаров в Канаде накрывает восточные штаты США

На этой неделе лесные пожары в Канаде производят значительное количество дыма, который преодолевает огромные расстояния, зависая над восточной частью США и создавая нездоровый уровень качества воздуха для миллионов людей.

Доктор Гуннар Шаде, доцент кафедры атмосферных наук Техасского университета A&M, объясняет, что вызывает эти опасные условия, охватывающие такую большую часть воздушного пространства США, и связанные с этим последствия для здоровья человека.

Что вызывает такое тревожное загрязнение воздуха на восточном побережье США дымом от пожаров в Канаде?

Причина — текущие погодные условия. Дым поднимается в атмосферу за счет тепла от пожаров в Канаде. Затем он распределяется вертикально и горизонтально в зависимости от текущей синоптической обстановки — северо-центральной канадской (арктической) системы высокого давления и устойчивой, медленно движущейся системы низкого давления у северо-восточного побережья. Вместе они вызывают крупномасштабное движение воздуха с юга на юго-восток, которое и принесло дым в верхнюю часть Среднего Запада, юго-восток и восточное побережье США.

Каковы основные атмосферные эффекты лесных пожаров?

Их три. Во-первых, значительные выбросы взвешенных частиц (PM), также называемых загрязнением частицами, и многих парниковых газов, таких как диоксид углерода, монооксид углерода, оксиды азота, метан, летучие органические соединения (ЛОС). Некоторые из них короткоживущие (PM, ЛОС), другие долгоживущие (CO₂, CH₄). PM, основной компонент смога, может состоять из первичной золы, сажи, частично сгоревших растительных материалов, а также вторичных продуктов, образующихся во время его переноса.

Во-вторых, краткосрочное снижение видимости и солнечной радиации, достигающей поверхности, то есть меньше солнечного света доходит до земли в регионе. В-третьих, среднесрочные и долгосрочные последствия для атмосферного CO₂, CH₄ и озона.

Как долго, по вашим ожиданиям, продлится это ухудшение качества воздуха на востоке США?

При условии продолжения пожаров (и связанных с ними выбросов), я ожидаю, что плохое качество воздуха сохранится до изменения текущих синоптических условий, что, по-видимому, произойдет в начале следующей недели. Тем временем в некоторых районах, например, на крайнем северо-востоке, будет улучшение. В других, например, в средне-атлантических регионах, — ухудшение.

Каковы краткосрочные и долгосрочные последствия этого загрязнения воздуха для людей и планеты в целом?

Воздействие мелкодисперсных взвешенных частиц (PM_2.5, в частности) связано с рядом последствий для здоровья, которые могут быть как острыми, так и хроническими. Людям в пострадавших районах следует носить маски KN95 на улице и ограничить интенсивные физические нагрузки. Обычно PM удаляется из воздуха в течение 5–10 дней. Однако, исходя из синоптических условий, текущий дым может сохраняться дольше этого среднего срока.

Дым также может изменять саму погоду, если поглощает много солнечного света, нагревая атмосферу в регионе, одновременно уменьшая количество солнечного света, достигающего земли. Это может повысить стабильность атмосферы, дополнительно ухудшая качество воздуха от местных выбросов.

В долгосрочной перспективе увеличение числа лесных пожаров приводит к попаданию в атмосферу большего количества CO₂, CH₄ и повышению уровня озона, что дополнительно усугубляет глобальное потепление (лесные пожары являются известным усиливающим фактором). Более длинные сезоны пожаров и большая площадь выгорания — это текущие тенденции, которые мы наблюдаем.