西部的野火不仅影响了被烧毁的地区，而且影响了被浓烟覆盖的更广泛的地区。近年来，灰蒙蒙的天空和有害的空气质量已经成为夏末天气的常见特征。
许多因素导致西部森林大火越来越大，杏耀并产生更大，持续时间更长的烟羽，可以延伸到整个大陆。由华盛顿大学领导的一项分析着眼于迄今为止最详细的西海岸野火烟羽的内部观察。
这个由多个机构组成的研究小组追踪并飞越了野火羽流的源头，以收集烟雾的化学成分如何随时间变化的数据。11月2日发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of the Sciences)上的一篇论文表明，对烟雾的预测可能会错误地预测staler烟雾中的微粒数量。
新的结果可能会极大地改变对追踪烟雾中微粒的估计，这可能是火灾下风地区“中等”和“不健康”空气质量之间的差异。
“野火变得越来越大，越来越频繁，烟雾正在成为整体空气污染的一个更重要的贡献者，”主要作者乔尔·桑顿说，他是华盛顿大学的大气科学教授。“我们真正的目标是靠近源头的烟羽，试图更好地了解排放了什么，以及它在顺风时如何变化。”
了解新产生的野火烟雾如何转变为陈旧的、消散的烟雾可以更好地预测空气质量。社区可以利用这些预测来做准备，将户外活动移到室内，或者在室外空气不安全的情况下重新安排时间，还可以限制其他污染活动，比如燃烧木材的火灾。
“烟雾预测有两个方面，”第一作者布雷特·帕姆说，他是华盛顿大学大气科学博士后研究员。“一个是根据空气在大气中如何移动的动力学原理，烟雾将流向何方。但另一个问题是:有多少烟雾被运输出去了——下风向下空气质量会差到什么程度?这就是我们的工作要解决的问题。”
当树、草和树叶在高温下燃烧时，
杏耀娱乐平台 ，它们会产生煤烟，或黑碳，以及有机颗粒和蒸汽，称为有机气溶胶，它们比煤烟更容易发生反应。火灾还会产生“棕色碳”气溶胶，这是一种不太为人所知的有机气溶胶，会使天空呈现棕色的烟雾。
一旦进入空气，有机气溶胶就会与空气中的氧气或其他分子发生反应，形成新的化合物。空气温度、阳光和烟雾浓度会影响这些反应，从而改变老烟羽的性质。
这个由多个机构组成的研究小组在2018年7月和8月通过飞越野火羽流测量了这些反应，这是由科罗拉多州立大学领导的“我们可以”西部野火云化学实验、气溶胶吸收和氮田运动的一部分。
来自爱达荷州博伊西的研究飞机使用一架C-130研究飞机观察烟雾。这项研究检测的空气浓度为每立方米2000微克，大约是今年夏天西雅图空气质量最差水平的7倍。飞机上的密封装置使飞机内部的空气更加清洁，尽管研究人员说这就像在穿越篝火的烟雾。
“我们试图找到一个漂亮的，杏耀平台有组织的羽状物，我们可以从尽可能靠近火的地方开始，”Palm说。“然后利用风速，我们会尝试在随后的横断面上采样顺风行驶的相同空气。”
新论文的分析集中在九个明确的烟柱上，这些烟柱由俄勒冈西南部的泰勒溪大火、犹他州的捕熊陷阱大火、蒙大拿州的戈德斯通大火、内华达州的南方Sugarloaf大火以及爱达荷州的Sharps、Kiwah、Beaver Creek和Rabbit Foot大火所产生。
“你不可能在实验室里再现大规模的野火，”Palm说。“总的来说，我们试图在烟老化时对其进行采样，以调查其化学和物理变化。”
研究人员发现，一种类型的野火排放物，苯酚，只占燃烧物质的4%，但约占新烟雾中吸收光的“棕色碳”分子的三分之一。他们发现了烟柱内部复杂转变的证据:蒸汽正在凝结成粒子，但在同一时间和几乎相同的速度，微粒成分正在蒸发回气体。这种平衡决定了颗粒物质的数量，从而决定了羽流顺风飞行时空气质量。
“其中一个有趣的方面是说明烟雾的动态程度，”Palm说。“在竞争过程中，之前的测量结果让它看起来没有任何变化。但通过我们的测量，我们可以真正说明烟雾的动态性质。”
研究人员发现这些化学成分的变化比预期的要快。只要烟雾在空气中，即使它在移动和消散，它开始蒸发，并与周围的气体在大气中反应。
“当烟雾是新鲜的，他们几乎像一个低级火灾延伸，因为有如此多的化学活动在最初的几个小时，”桑顿说。
2019年，研究人员还在科罗拉多州博尔德的一个研究室内进行了一系列实验，观察烟雾中的成分在白天和夜间的反应。下午的风加速了化学反应，森林大火倾向于生长，然后逐渐消失，在晚上燃烧。但当黑暗的天空改变了这种化学物质时，非常大的野火可以在夜间继续燃烧。
了解烟雾的组成也可以改善天气预报，因为烟雾可以冷却下面的空气，甚至可以改变风的模式。
桑顿说:“在西雅图，有些人认为烟雾改变了天气。”“这种烟雾与阳光相互作用的反馈非常有趣。”
