El humo de un incendio forestal de verano es más que una simple nube de molestias. Es un veneno para los pulmones y el corazón de las personas que lo respiran y una manta densa que dificulta las operaciones de extinción de incendios.

Hay un bucle de retroalimentación atmosférica, dice el científico atmosférico de la Universidad de Utah, Adam Kochanski, que pueden 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 bucle, Kochanski dice:puede ayudar a los científicos a predecir cómo afectará el humo a la calidad del aire en los valles, ojalá ayude 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 los Estados Unidos y de la NASA.

Pantalla de humo

En 2015, Los bomberos que luchan contra incendios forestales en el norte de California notaron que el humo que se acumulaba en los valles no desaparecía. El humo se volvió tan fuerte que el apoyo aéreo tuvo que cancelar vuelos, ralentizar el esfuerzo de extinción de incendios. "Eso planteó la pregunta, "Kochanski dice, "¿Por qué? ¿Por qué, de repente, ¿Es tan persistente el humo y qué mantiene esta espesa capa de humo en esos valles durante tanto tiempo? "

Kochanski y sus colegas, incluidos investigadores del Desert Research Institute, Universidad de Colorado, Boulder y Harvard &Smithsonian Center for Astrophysics 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. El aire, ellos encontraron, Hacía más calor por encima del humo que por 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 más frío del valle como una inversión, una inversión del enfriamiento normal del aire con la altitud. La química atmosférica de las inversiones invernales de Salt Lake es un poco diferente a la de una inversión de fuego, pero la física es la misma:el aire caliente se eleva, el aire frío se hunde y la inversión pone una tapa caliente 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 bucle 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 de esta situación es el momento en que el humo aparece en la atmósfera y 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 cercano a 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 rompa y despeje el aire estancado.

Kochanski dice que hay tres formas de evitar una inversión de fuego. Uno es la sedimentación del humo una vez que se extingue el fuego, permitiendo que más luz y calor llegue al suelo. Otro es un viento suficientemente grande que puede empujar y mezclar las capas de aire. Un tercero es la precipitación, ya que la lluvia que cae puede limpiar el aire de aerosoles.

"Si las cosas funcionan como de costumbre y día a día tienes un clima agradable y soleado sin viento ni precipitaciones, bien, este circuito de retroalimentación positiva conduce a más humo en los valles de lo que podría esperarse basándose únicamente en el comportamiento del fuego, "Dice Kochanski.

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 de fuego seguirán siendo un problema para los bomberos, pero Kochanski dice que ahora los investigadores podrán elaborar pronósticos de humo más precisos.

"Es mejor que sepamos dónde, cuán denso y persistente será el humo, ", dice." Eso es algo que no estaba disponible antes ". Los modelos meteorológicos también podrán pronosticar los efectos del humo en la calidad del aire de formas que antes no podían, él añade.

Los resultados de este estudio ya se están integrando en el Programa Nacional de Servicios Predictivos. "Cuando hablo de aplicaciones, "Dice Kochanski." No serán dentro de 10 años. Es algo en lo que comenzaremos a trabajar en los próximos meses ".