El humo de un incendio forestal de verano es más que un penacho de molestia. Es un veneno para los pulmones y los corazones de las personas que lo respiran y una manta densa que dificulta las operaciones de extinción de incendios.
Hay un ciclo de retroalimentación atmosférica, dice el científico atmosférico de la Universidad de Utah, Adam Kochanski, que puede bloquear el humo en los valles de la misma manera que las inversiones de temperatura bloquean el smog y la suciedad en el Valle del Lago Salado cada invierno. Pero entendiendo este ciclo, Kochanskidice, puede ayudar a los científicos a predecir cómo el humo afectará la calidad del aire en los valles, con suerte ayudando tanto a los residentes como a los bomberos.
El estudio de Kochanski y colegas aparece en el Revista de atmósferas de investigación geofísica . El trabajo fue financiado por subvenciones del Departamento de Agricultura de EE. UU. Y de la NASA.
pantalla de humo
En 2015, los bomberos que luchaban contra incendios forestales en el norte de California notaron que el humo que se acumulaba en los valles no iba a desaparecer. El humo empeoró tanto que el apoyo aéreo tuvo que cancelar vuelos, disminuyendo el esfuerzo de extinción de incendios ". Eso planteó la pregunta:" Kochanskidice: "¿Por qué es eso? ¿Por qué, de repente, el humo es tan persistente y lo que mantiene esta capa de humo tan espesa en esos valles durante un período de tiempo tan largo?"
Kochanski y sus colegas, incluidos los investigadores del Instituto de Investigación del Desierto, la Universidad de Colorado, Boulder y el Centro Harvard & Smithsonian de Astrofísica se propusieron responder esas preguntas. Su primera pista provino de las mediciones de temperatura tanto por debajo como por encima de la capa de humo.Descubrieron que el aire era más cálido sobre el humo que debajo.
Los residentes del Valle de Salt Lake y otros valles en forma de cuenco reconocerán el patrón de aire más cálido sobre el aire del valle más frío como una inversión, una inversión del enfriamiento normal del aire con la altitud. La química atmosférica de las inversiones de invierno de Salt Lake esun poco diferente al de una inversión de fuego, pero la física es la misma: el aire caliente sube, el aire frío se hunde y la inversión pone una tapa tibia sobre un valle, atrapando todo el aire del valle debajo.
La principal diferencia es que, en el caso de las inversiones de humo, la capa de humo hace que la inversión sea aún más fuerte.
El ciclo de retroalimentación
Kochanski y sus colegas modelaron la dinámica del aire y el humo en el terreno del valle y encontraron un circuito de retroalimentación que refuerza las condiciones de inversión atmosférica.
"Una clave para esta situación es el momento en que el humo aparece en la atmósfera y simplemente hace lo suficiente para bloquear la radiación solar entrante", dice Kochanski. Con la energía del sol bloqueada, el aire en el suelo comienza a enfriarse ".el enfriamiento cerca de la superficie limita la mezcla, mejora las inversiones locales y conduce a concentraciones de humo aún más altas, que a su vez bloquean más radiación solar y hacen que el humo sea aún más persistente ".
El enfriamiento también debilita los vientos en el valle lleno de humo y estabiliza la atmósfera, impidiendo que el viento entre y elimine el aire estancado.
Kochanski dice que hay tres formas de salir de una inversión de fuego. Una es la sedimentación de humo una vez que el fuego se extingue, permitiendo que más luz y calor lleguen al suelo. Otro es un viento suficientemente grande que puede empujar y mezclar las capasdel aire. Un tercio es la precipitación, ya que la lluvia que cae puede limpiar el aire de aerosoles.
"Si todo sigue como de costumbre y día a día tiene un clima agradable y soleado sin viento ni precipitaciones, bueno, este ciclo de retroalimentación positiva conduce a más humo en los valles del que se podría esperar solo en función del comportamiento del fuego".Kochanski dice.
Un nuevo tipo de pronóstico
Comprender las condiciones que crean el ciclo de retroalimentación ayuda a los investigadores a predecir cómo y cuándo podría formarse o disiparse. Las inversiones en incendios seguirán siendo un problema para los bomberos, pero Kochanski dice que ahora los investigadores podrán elaborar pronósticos de humo más precisos.
"Podemos decir mejor dónde, qué tan denso y persistente será el humo", dice. "Eso es algo que antes no estaba disponible". Los modelos meteorológicos también podrán pronosticar los efectos de la calidad del aire del humo enformas que antes no podían, agrega.
Los resultados de este estudio ya se están integrando en el Programa Nacional de Servicios Predictivos ". Cuando estoy hablando de aplicaciones", dice Kochanski. "No es dentro de 10 años. Es algo en lo que comenzaremos a trabajar en los próximospar de meses."
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Materiales proporcionado por Universidad de Utah . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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