Ако трябва да се досетите коя част от САЩ има най-лошото замърсяване на въздуха - където ветровете и топографията се конспирират с изпарения от бензинови двигатели, за да създадат въздушна изгребна яма - места като Лос Анджелис, Атланта и от късно, Солт Лейк Сити, вероятно ще се появи на ум. Реалността може да дойде като малко изненада. Според агенцията за опазване на околната среда, калифорнийската буколична долина Сан Хоакин е „дом на най-лошото качество на въздуха в страната“.
Неслучайно долината Сан Хоакин е и най-продуктивният селскостопански регион в света и най-добрият регион за производство на млечни продукти в страната. Тежките дизелови камиони непрекъснато бръмчат през долината, отделяйки 14 тона озон с парникови газове дневно, а фуражите за животни извличат огромни 25 тона озон на ден, докато ферментира, според проучване от 2010 г. В допълнение, горещите летни температури насърчават наземния озон да се формира, според районът за контрол на замърсяването на въздуха в долината Сан Хоакин. Замърсяването също се стича от зоната на залива, а планината Сиера Невада на изток помага за улавяне на всички тези замърсители близо до дъното на долината. Частиците, които създават гъстата сивкаво-кафява смога, висяща над долината, са от първостепенно значение - тя е свързана със сърдечни заболявания, детска астма и други дихателни състояния.
Така че, когато НАСА разработи ново, петгодишно проучване на качеството на въздуха, за да помогне за прецизиране на усилията за точно измерване на замърсяването и парниковите газове от космоса, той се насочи към долината Сан Хоакин. "Когато се опитвате да разберете проблем, отивате там, където проблемът е най-очевиден", казва в интервю главният изследовател на проучването Джим Крофорд. За Крауфорд мръсният въздух над долината може да е важен за оценката на това как човешките дейности допринасят за изменението на климата. „Промените в климата и качеството на въздуха наистина се проследяват до същия корен в смисъл, че качеството на въздуха е краткосрочният ефект от човешкото въздействие и климатичните промени в дългосрочен план“, казва Крофорд.
През януари и февруари НАСА изпрати два изследователски самолета в небето над долината Сан Хоакин, за да събере данни за замърсяването на въздуха. Единият самолет летеше на голяма височина над долината през деня, въоръжен с дистанционни сензори, докато вторият самолет плаваше нагоре и надолу по долината, като периодично се спираше надолу към земята, за да сравнява замърсяването на по-голяма и по-ниска надморска височина. Времевите балони бяха използвани и за измервания на нивото на земята.
Данните, събрани от НАСА в експеримента, бяха подобни на онези спътници, които могат да се видят от космоса: наличието на озон, фини прахови частици, азотен диоксид и формалдехид (предшественици на замърсяване и озон) и въглероден оксид (който има среден живот от месец и може да се използва за наблюдение на транспортирането на замърсяване). Но сателитите са ограничени в своите способности за измерване на качеството на въздуха. „Истинският проблем при спътниците е, че в момента те не са достатъчно количествени“, казва Крофорд пред Surprising Science. „Те могат да покажат в груб смисъл откъде идват нещата, но не могат да ви кажат колко има.“
Освен това спътниците не могат да разграничават замърсяването на нивото на земята и това, което съществува по-високо в атмосферата. Освен това те обикалят само веднъж на ден и ако не е в ранната сутрин, когато пътуващите с буйно изгаряне на изкопаеми горива, или в късния следобед, когато вредните емисии са намалели и качеството на въздуха е най-лошото, учените не имат ясна картина колко точно може да се получи лошо замърсяване. Станциите за наблюдение на земята също са ограничени. Те предоставят на учените тясна картина, която не включва въздуха по-далеч от мониторинговата станция или разбиране за това как въздухът се смесва и движи. Проучването от проучването на НАСА, по-специално, което е събрано от спираловидния самолет, запълва тези пропуски.
Данните от полетите също ще се използват заедно с бъдещите спътници. „Това, към което се опитваме да се движим, е геостационарен спътник, който ще се взира в Америка през целия ден“, казва Крофорд пред Surprising Science. Геостационарните спътници - които ще могат да измерват общите нива на замърсяване - могат да се задържат над една позиция, но подобно на сегашните спътници, изследователите се нуждаят от допълнителни данни от самолети, в които подробно се описва как замърсяването се движи над земната повърхност, като това, получено от долината Сан Хоакин, до помогнете за валидиране и интерпретация на това, което виждат сателитите. "Сателитът никога няма да работи изолирано и наземната станция няма да направи достатъчно", казва Крофорд.
Но първо, изследванията ще бъдат включени в компютърни модели с качество на въздуха, което ще помогне да се намерят източниците на емисии. Познаването на това как източниците работят заедно, за да допринесат за лошото качество на въздуха, къде е замърсяването и какви точно нива се засяга, е приоритет за EPA, който определя правилата за качеството на въздуха, и държавните агенции, които ги прилагат, според Крауфорд. Данните ще информират техните стратегии за намаляване на вредните емисии и почистването на въздуха с минимално въздействие върху икономиката и други въпроси, свързани с качеството на живот. „Прогнозите за качеството на въздуха са страхотни“, казва Крофорд. „Но в един момент хората ще попитат:„ Защо не правим нещо по въпроса? “ Отговорът е, че сме. ”Изследователите са извършили подобни полети над района на Вашингтон, окръг Колумбия и планират прелитания на Хюстън и вероятно Денвър в следващите години.
Едно е сигурно: данните за информиране са изключително необходими. През 2011 г. Национален парк Секвойя и Кингс Каньон, на източния край на долината, наруши националния стандарт за качество на атмосферния въздух на EPA общо 87 дни в годината и Фресно надхвърли стандартните 52 дни. Определянето къде точно произхожда замърсяването и кой е отговорен - цел на изследването - ще измине дълъг път до изчистване на въздуха, така да се каже.
