Dymy z amerykańskich pożarów nad Polską

Jak pisaliśmy już w naszym serwisie (Pożary i zmiana klimatu - "to skomplikowane", Tajga płonie - coraz częściej), częstsze pożary lasów to jeden z efektów zmiany klimatu ale także sposób na wprowadzanie do atmosfery dodatkowych porcji węgla w postaci CO2 oraz sadzy. Obecnie pożary pustoszą kontynent amerykański a dymy z nich rozprzestrzeniają się aż po Europę. Dr hab. Krzysztof Markowicz z Instytutu Geofizyki Wydziału Fizyki UW relacjonuje dla nas najnowsze wyniki pomiarów.

Zdjęcie przedstawia krajobraz, na pierwszym planie pojedyncze sylwetki drzew, w dle wielkie rozmyte plamy ognia i podświetlonego nim dymu.

Rysunek 1: Pożar w Ferguson, 9 sierpnia 2018.
Zdjęcie zamieszczamy dzięki uprzejmości  Pacific Southwest Region 5 (licencja CC BY 2.0).

Czwartek, 23 sierpnia 2018 r. Od tygodnia utrzymuje się transatlantycki napływ dymu z pożarów, które szaleją w Ameryce Północnej, w zachodniej Kanadzie (rejon Kolumbii Brytyjskiej) oraz w północnej Kalifornii. Wyznaczone za pomocą modelu HYSPLIT trajektorie wsteczne napływu nad środkową Polskę na wysokości ok. 10 km nad powierzchnią Ziemi wskazują na transport powietrza z rejonów, gdzie występują pożary. Wyniki z modelu transportu zanieczyszczeń NAAPS pokazują wysoką emisje zanieczyszczeń z pożarów w Ameryce Północnej i ich transport przez Atlantyk w kierunku Europy.

Prognozy transportu dymu, dymy z Ameryki nad Europą, dymy z Ameryki nad Polską

Rysunek 2: Informacja o aerozolu atmosferycznym nad Ameryką Północną na podstawie modelu  NAAPS. W prawym dolnym rogu koncentracja dymu przy powierzchni gruntu. Źródło: Naval Research Laboratory, Monterey.

Trudno jednoznacznie stwierdzić dokładne położenie pożarów, których skutki obserwujemy nad naszymi głowami - czy są to emisje z Kanady, czy z Kalifornii. Skalę pożarów oddają obrazy satelitarne oraz wyniki z pomiarów fotometrycznych.

Zdjęcie satelitarne, widoczny jest kontynent amerykański częściowo przesłonięty chmurami i dymami.
Pożary w Ameryce - zdjęcie satelitarne kontynentu amerykańskiego z nałożoną identyfikacją grubości optycznej aerozolu - kolorowe prostokąciki pomiędzy chmurami.

Rysunek 3: Informacja o warstwie aerozolu na podstawie danych satelitarnych z 22.08.2018. Górny panel – obraz z w zakresie widzialnym, zaznaczono obszary źródłowe dymu. Dolny panel – grubość optyczna aerozolu, im ciemniejsza czerwień tym grubość większa. Źródło: NASA EOSDIS.

Zmierzone grubości optyczne aerozolu momentami i miejscami nad znacznym obszarem Ameryki Północnej sięgają wartości 2-3, co oznacza, że warstwa dymu nie pozwala zobaczyć tarczy słonecznej. Zdjęcia z miejsc bezpośrednio po zawietrznej pożarów pokazują, że w ciągu dnia jest ciemno jak późnym wieczorem czy w nocy, co sugeruje, że lokalne, blisko źródeł, grubość optyczna może sięgać wartości 100!

Grubość optyczna podczas pożarów - wykresy

Rysunek 4:  Grubość optyczna aerozolu w różnych długościach fali nad Toronto w sierpniu 2018 roku. Dane z sieci NASA AERONET.

Pod względem czasu trwania i intensywności transportu do Europy zjawisko to jest wyjątkowe i być może rekordowe co najmniej w skali ostatnich 10-20 lat. 23 sierpnia bezchmurna lub niemal bezchmurna pogoda nad Polską sprzyjała obserwacjom dymu. Nieboskłon przybierał jasną barwę świadczącą o intensywnym rozpraszaniu światła widzialnego na drobinach pyłu. Grubości optyczne aerozolu były wysokie i na zachodzie Polski (stacja Rzecin) przekraczały 0,5 w długości fali 500 nm (dane na stronie Instytutu Geofizyki Wydziału Fizyki UW). W takich przypadku strumień promieniowania słonecznego do powierzchni Ziemi jest w godzinach południowych  zredukowany nawet o ok. 100 W/m2, czyli o około 15%.

Dym z pożarów w Ameryce nie ma bezpośrednio negatywnego wpływu na nasze zdrowie, gdyż cząstki zanieczyszczeń przemieszczają się zbyt wysoko, aby pogorszyć, jakość powietrza przy powierzchni Ziemi. Aktualne dane z monitoringu jakości powietrza  nie wykazują wysokich wartości. Dane z lidarów (Rzecin i Warszawa) wskazują, że warstwa aerozolu sięga nawet 9-10 km. W Warszawie obserwujemy typową dla pory roku i warunków lokalnych warstwę aerozolu rozciągającą się od powierzchni ziemi do wysokości 4 km. Wyżej wstępują cienkie warstwy aerozolu prawdopodobnie pochodzenia pożarowego, zaś od 7-9km nad ranem widoczna była gruba warstwa dymu.

Pomiary lidarowe, dymy z pożaró w Ameryce nad Warszawą

Rysunek 5: Wyniki obserwacji lidarowych nad Warszawą w dniu 22.08.2018. Strzałkami zaznaczono warstwy dymu. Źródło: POLAND AOD.

Tak wysoko wyniesiona, położona blisko tropopauzy warstwa aerozolu pochodzącego z pożarów jest rzadkością. Obecność dymu w atmosferze przyczynia się do znacznej redukcji promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi, co bezpośrednio przekłada się na wartość temperatury powietrza w najniższych warstwach. Z drugiej strony cząstki sadzy obecne w warstwie, gdzie zachodzi transport aerozolu, pochłaniają promieniowanie słoneczne, co ogrzewa powietrze w środkowej i górnej troposferze. Może to wpływać na lokalne warunki termodynamiczne i prowadzić na przykład do intensyfikacji turbulencji.

Dr hab. Krzysztof Markowicz

Opublikowano: 2018-08-23 19:07
Tagi

pomiary i obserwacje

Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza akceptację polityki cookies.