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直升机放火,无人机围观:什么研究这么豪情?

BLACK_JEANS 2019-6-16 04:50 796人围观

本文由《Nature 天然科研》授权转载,接待访问关注。

原文作者:Alexandra Witze

来自犹他州丛林火警的数据有望改进用以猜测山火浓烟扩散的模子。

假如统统顺遂的话,在 6 月晚些时间,一架直升飞机将会回旋在犹他州的一片丛林茂密的山坡上方,并在那边放火。这么做的目标是扫除殒命的针叶树,为美洲山杨(Populus tremuloides)在这片高海拔的国家丛林里重新扎根做预备。但是这次放火也能让科学家更好地明白山火。

2018 年,加州埃尔西诺湖的消防员正在毁灭山火。这场山火末了烧毁了 9300 公顷的地皮。

泉源:Marcus Yam/Los Angeles Times via Getty

随着火苗和烟雾的上升,一支跨学科团队将会用无人机、雷达以及其他装备追踪林火是如安在这片 900 公顷的地皮上伸张的。密歇根理工大学的山火科学家 Nancy French 表现:" 我们正在筹办试验,用不太平常的方式研究火警。"

这次试验叫做" 火与烟模子评价试验 "(Fire and Smoke Model Evaluation Experiment),它将为研究者提供一次罕见的研究时机,使其可以或许观察大型火警从开始到竣事的整个过程。这个试验也是在北美西部及时搜集山火数据的举措的一部门。别的,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和美国航空航天局(NASA)筹划从 7 月开始,在该地域调派研究飞机飞跃山火上空,搜集烟雾怎样上升的数据。

这两项研究的目标都是为了改进山火烟雾走势预告,由于住民的住房和康健都受其影响。NOAA 地球体系实行室的大气化学家 Carsten Warneke 表现:" 这将是我们初次云云详确地记载丛林火警。"Warneke 是第二个研究项目标领头人。

这些研究正其时。2018 年,加州山火肆虐,创下了该州最致命的、最大规模的以及粉碎力最强的火警记载。同年,加拿大不列颠哥伦比亚省也发作了数百场山火,使北美西部的大部门地域遭受了呛鼻耀眼的浓烟的陵犯。那年炎天,美国国家科学基金会资助的飞机飞跃了 20 场山火上空,研究了山火烟雾化学身分随时间的变革。相干数据还在分析中。

猛火朝天的好奇心

吸入山火烟雾会加重哮喘以及慢性心肺疾病的症状,也大概会引发其他康健题目。华盛顿大学的丛林生态学家 Susan Prichard 表现,已往的几十年里,景象学家已经进步了极度气候预告的正确性,火警科学家也在积极修正有关烟雾扩散的猜测模子,以便让住民做好应对。她说:" 我们必要明白大火怎样随时间发生变革,以及它怎样与大气互作,产生烟羽。"

这就是犹他州试验背后的动机。固然放火的将是美国国家丛林局的官员,但预计火势之上将和自然山火无异。研究者筹划监控试验的每一步,如燃烧的树木的种类和数目,以及有多少燃料被烧掉。美国国家丛林局的火警科学家、项目领头人之一 Roger Ottmar 说:" 我们将要网络令人难以置信的数据量。"

放在三脚架上的装备将会拍摄火警的过程,并记载丛林燃烧时的温度。激光和雷达装备将会跟踪上升的烟羽的形态和密度,而无人机将会实验突入烟羽中。已从加拿大丛林局退休的火警特性研究者 Marty Alexander 说:" 毫无疑问,这个试验雄心壮志。" 上世纪 90 年代末,Alexander 曾经在加拿大西北地域主持过一项大型的人为放火实行," 必要很大的勇气才气点起火。"

犹他州的试验数据将有助于烟雾建模,增长研究者对烟羽形成和演变的明白。Warneke 表现,对地面燃料的过细记载将有助于展现燃烧的燃料数目和烟雾数目的关系。烟雾的数目以及此中的有毒化学身分和燃烧的树木的种类有关。

这项研究将会成为 NOAA/NASA 团结项目—— FIREX-AQ 的焦点。该项目将调用 2 架 NOAA 的飞机和 2 架 NASA 的飞机,此中包罗一架道格拉斯 DC-8,它们将飞跃美国西部的自然山火以及人为山火地区的上空。这些飞时机携带细密的烟羽身分丈量工具。Warneke 说:" 我们会丈量你能想得到的每一种化学身分。" 研究团队还将调派无人机在夜间研究烟雾,由于夜间烟雾的化学身分会发生变革,它会降温下沉,这意味着人们更有大概吸入烟雾。

NASA 的道格拉斯 DC-8 会不停待命到 8 月,届时犹他的团队预计将再次点燃这片国家丛林。这架飞机将飞跃火警现场上空,并举行及时丈量,为地面的诸多研究团队带来 " 天眼 "。

原文以 These scientists are setting a forest on fire — and studying it with drones 为标题

发布在 2019 年 5 月 28 日《天然》消息上

Nature|doi:10.1038/d41586-019-01604-w

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本文由施普林格 · 天然上海办公室负责翻译。中文内容仅供参考,统统内容以英文原版为准。接待转发至朋侪圈,如需转载,请邮件 Chinapress@nature.com。未经授权的翻译是侵权举动,版权方将保存追究法律责任的权利。

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