Ako ste morali pogoditi koji dio SAD-a ima najgore zagađenje zraka - gdje se vjetrovi i topografija zavjeruju sa dimima vozila koji se bacaju na benzin, stvarajući zračnu greznicu - mjesta poput Los Angelesa, Atlante i kasnijih Salt Lake City-a, vjerojatno bi mi padali na pamet. Stvarnost može doći kao malo iznenađenje. Prema agenciji za zaštitu okoliša, kalifornijska dolina San Joaquin u Kaliforniji "dom je najgore kvalitete zraka u zemlji."
Nije slučajno, dolina San Joaquin ujedno je i najproduktivnija poljoprivredna regija na svijetu i vrh regije za proizvodnju mlijeka u zemlji. Kamioni s jakim dizelskim motorom neprestano proviruju kroz dolinu, emitirajući 14 tona stakleničkih plinova ozon, a hrana za životinje stvara nevjerojatnih 25 tona ozona dnevno dok fermentira, prema studiji iz 2010. godine. Uz to, vruće ljetne temperature potiču formiranje prizemnog ozona, prema Uredu za kontrolu onečišćenja zraka u dolini San Joaquin. Zagađenje također teče dolje s područja zaljeva, a planine Sierra Nevada na istoku pomažu u zarobljavanju svih tih zagađivača u blizini dna doline. Čestice koje stvaraju gusti sivkasto-smeđi smog koji visi nad dolinom od najveće su važnosti - povezane su s bolestima srca, astmom u djetinjstvu i drugim respiratornim stanjima.
Pa kad je NASA osmislila novu, petogodišnju studiju o kvaliteti zraka kako bi pomogla preciziranju napora za precizno mjerenje zagađenja i stakleničkih plinova iz svemira, usmjerila se na dolinu San Joaquin. "Kad pokušavate razumjeti problem, idite tamo gdje je najočitiji problem", rekao je glavni istražitelj studije, Jim Crawford. Za Crawford, prljavi zrak nad dolinom može biti važan za procjenu kako ljudske aktivnosti doprinose klimatskim promjenama. "Klimatske promjene i kvaliteta zraka doista sežu u isti korijen u smislu da je kvaliteta zraka kratkoročni učinak ljudskog utjecaja, a klimatske promjene dugoročni učinak", rekao je Crawford.
U siječnju i veljači NASA je poslala dva istraživačka aviona u nebo iznad doline San Joaquin kako bi prikupili podatke o onečišćenju zraka. Jedan je zrakoplov tijekom dana letio s velike nadmorske visine, naoružan daljinskim senzorima, dok je drugi avion krstario gore-dolje kroz dolinu, povremeno se spiralno spuštajući prema tlu radi uspoređivanja zagađenja na većim i nižim visinama. Vremenski baloni također su korišteni za mjerenje prizemne razine.
Podaci koje je NASA sakupila u eksperimentu bili su slični onome što sateliti mogu vidjeti iz svemira: prisutnost ozona, sitnih čestica, dušičnog dioksida i formaldehida (prekursora zagađenja i ozona) i ugljičnog monoksida (koji ima srednji vijek trajanja od mjesec dana i može koristiti za gledanje prijevoza onečišćenja). Ali sateliti su ograničeni u svojim sposobnostima ispitivanja kvalitete zraka. "Pravi problem satelita je što oni trenutno nisu dovoljno količinski", rekao je Crawford za Surprising Science. "Oni mogu u grubom smislu pokazati odakle stvari dolaze, ali ne mogu vam reći koliko ih ima."
Sateliti također ne mogu razlikovati onečišćenje na razini tla i ono veće u atmosferi. Također, oni kruže samo jednom dnevno, a ako to nije u rano jutro, kada putnici užurbano izgaraju fosilna goriva, ili u kasno popodne, kad su emisije ojačale i kvaliteta zraka je u najgorem stanju, znanstvenici ne imati jasnu sliku koliko može doći do lošeg onečišćenja. Stanice za nadzor na terenu također su ograničene. Oni znanstvenicima pružaju usku sliku koja ne uključuje zrak dalje od stanice za nadzor ili razumijevanje kako se zrak miješa i kreće. Istraživanja iz NASA-ine studije, posebno ona prikupljena spiralnim avionom, ispunjava ove praznine.
Podaci s letova koristit će se i u suradnji s budućim satelitima. "Ono čemu pokušavamo krenuti je geostacionarni satelit koji će tokom dana zuriti u Ameriku", rekao je Crawford za Surprising Science. Geostacionarni sateliti - koji će moći mjeriti ukupnu razinu zagađenja - mogu se pomicati iznad jedne pozicije, ali kao i trenutni sateliti, istraživačima su potrebni dodatni podaci iz zrakoplova koji detaljno opisuju kako zagađenje putuje iznad Zemljine površine, poput onog dohvaćenog iz doline San Joaquin, do pomoći u potvrđivanju i tumačenju onoga što sateliti vide. "Satelit nikada neće raditi izolirano, a zemaljska stanica neće raditi dovoljno", rekao je Crawford.
No prvo, istraživanje će biti uključeno u računalne modele kvalitete zraka, što će pomoći u pronalaženju izvora emisije. Znati kako izvori djeluju zajedno kako bi pridonijeli lošoj kvaliteti zraka, gdje je zagađenje i točno koje razine pogađa, prioritet je za EPA, koja postavlja propise o kvaliteti zraka, i državne agencije koje ih provode, prema Crawfordu. Podaci će pružiti informaciju o njihovim strategijama za smanjenje emisija i čišćenje zraka uz minimalan utjecaj na gospodarstvo i druga pitanja kvalitete života. "Prognoze kvalitete zraka su sjajne", kaže Crawford. "Ali u nekom će trenutku ljudi pitati:" Zašto ne učinimo nešto u vezi s tim? " Odgovor je da jesmo. “Istraživači su izvršili slične letove iznad područja Washingtona, DC i planiraju letjeti Houston i, možda, Denver, u godinama koje dolaze.
Jedno je sigurno: podaci za informiranje o aktivnosti su izuzetno potrebni. U 2011., Nacionalni park Sequoia i Kings Canyon, na istočnom rubu doline, prekršio je EPA-in nacionalni standard kakvoće zraka ukupno 87 dana u godini, a Fresno je premašio standardnih 52 dana. Određivanje tačno odakle potiče zagađenje i tko je odgovoran - cilj studije - bit će dug put do čišćenja zraka, da tako kažem.
