Частые пожары и жара усугубляют проблемы с качеством воздуха в американских мегаполисах

Качество воздуха в крупнейших городах Америки последовательно улучшалось благодаря ужесточению регулирования ключевых источников загрязнения частицами. Однако усиление жары, дым от лесных пожаров и другие новые глобальные факторы теперь объединяются, создавая новые вызовы для органов здравоохранения, ответственных за защиту миллионов людей на восточном побережье. Исследование Университета штата Колорадо, опубликованное в npj Climate and Atmospheric Science, начинает изучать и характеризовать эти развивающиеся взаимосвязи на примере Нью-Йорка.

Работа количественно оценивает, как существующее загрязнение частицами от таких источников, как выхлопные газы автомобилей или бытовая химия, теперь сочетается с дымом от лесных пожаров, переносимым за тысячи километров. Это приводит к образованию вторичного, часто более токсичного загрязнения или способствует формированию озона в жаркую погоду. Профессор Дельфин Фармер из химического факультета руководила исследованием, основанным на данных непрерывных наземных измерений на Лонг-Айленде летом 2023 года.

«Мы не планировали изучать качество воздуха, пожары и жару именно так, но прибыл дым от пожаров в Канаде, и, к сожалению, в будущем это, вероятно, будет происходить все чаще», — сказала Фармер. Ее команда обнаружила, что 90% аэрозольного загрязнения над городом чувствительны по крайней мере к одному из этих глобальных изменений, например, к высоким температурам, что усугубляет их эффект во время волн жары.

Исследование также показало, что в Нью-Йорке летучие химические продукты, такие как краски и растворители, ответственны за более чем вдвое больший вклад в загрязнение воздуха в этой категории, чем оценивалось ранее для автомобилей. В то время как выбросы от ресторанов сильно влияют на локальные районы, их вклад в общее региональное загрязнение невелик, однако усугубление условий дымом от пожаров может усилить неравенство в области экологического здоровья.

«Это был невероятно богатый и сложный набор данных. В таком месте, как Нью-Йорк, у вас есть соединения от деревьев в городских парках, пожаров в Канаде, строительных площадок за много миль и гриль-бара на соседней улице», — сказала Эмили Франклин, ведущий автор анализа данных. Для обработки тысяч показателей состава аэрозолей команда использовала методы машинного обучения, что позволило понять, как все эти источники взаимодействуют с климатом.

Теперь команда продолжит изучение качества воздуха в регионе в рамках кампании GOTHAAM, используя самолет C-130 в качестве летающей химической лаборатории для измерений над Нью-Йорком, Нью-Джерси и Коннектикутом. «Мы беспокоимся о том, чем мы дышим на земле, но на самом деле химия, происходящая над нами, сильно на это влияет», — отметила Фармер.