Введение

Лесные пожары представляют собой не только живую силу природы, но и серьезную угрозу качеству воздуха. Недавнее исследование, финансируемое NASA, выявило, что дым от лесных пожаров в Канаде, распространившийся на тысячи миль, несет с собой угарный газ — один из основных компонентов для формирования озона на уровне земли.

Создание более ясной картины озона

В то время как озон высоко в атмосфере защищает Землю от вредного ультрафиолетового излучения, на уровне земли он становится невидимым врагом, способным вызвать раздражение легких, усугубление астмы и другие респираторные заболевания. Это создает серьезные риски для здоровья, особенно для детей, пожилых людей и людей с уже существующими заболеваниями.

Согласно данным, собранным на протяжении последнего десятилетия, лесные пожары стали значительным источником загрязнения озоном на уровне земли в США. Исследование, опубликованное в журнале Science, показало, что лесные пожары отменили почти четыре года усилий по контролю за озоном, особенно в Западной и Средне-Западной частях страны.

Методы исследования

Для отслеживания изменений уровня озона исследователи использовали глубокое обучение — форму искусственного интеллекта, позволяющую находить закономерности в больших наборах данных. Они создали уникальный набор данных, который оценивает уровень озона на поверхности с 2003 по 2024 год на сетке в один километр по всей территории континентальных США.

Используя данные от примерно 1000 наземных станций мониторинга качества воздуха, метеорологическую информацию и спутниковые данные, исследователи смогли показать, как дым от лесных пожаров влияет на качество воздуха. Например, дым от канадских лесных пожаров в 2023 году распространился по всей Северной Америке, меняя качество воздуха на больших территориях.

Последствия для здоровья

Исследование также выявило, что увеличение уровня озона, вызванное лесными пожарами, способствовало росту случаев преждевременной смерти. По оценкам, число преждевременных смертей, связанных с долгосрочным воздействием озона от лесных пожаров в США, увеличилось на 318 случаев в год после 2013 года, что на 46% выше, чем в предыдущем десятилетии.

Эти данные показывают, что даже далекие лесные пожары могут оказывать значительное влияние на качество воздуха в других регионах. Например, дым от пожаров в Канаде в 2023 году привел к увеличению уровня озона в Среднем Западе и частях Северо-Востока и Юга США, что затронуло более 43 миллионов людей.

Технологии мониторинга

Учитывая сложность картины загрязнения воздуха, полагаться только на наземные мониторы недостаточно. Хотя они остаются основой мониторинга качества воздуха в США, их недостаточно для охвата всех сообществ. Спутниковые наблюдения и модели, подтвержденные научными исследованиями NASA, помогают увидеть паттерны качества воздуха, которые могли бы быть незаметны с земли.

Одним из новых достижений является миссия TEMPO (Мониторинг выбросов в тропосфере), которая была запущена в 2023 году. TEMPO является первой миссией NASA, использующей космический спектрометр для предоставления часовых измерений качества воздуха по всей Северной Америке, что значительно улучшает возможность выявления загрязняющих веществ, включая озон на поверхности.

Заключение

Исследование, финансируемое NASA, подчеркивает важность комплексного мониторинга качества воздуха и влияния лесных пожаров на наше здоровье. Понимание того, как лесные пожары влияют на распространение озона, дает возможность управлять качеством воздуха и защищать здоровье населения в будущем.