Ha el kellett volna kitalálnia, az Egyesült Államok melyik részén van a legrosszabb légszennyezettség - ahol a szelek és a topográfia benzincsöpögő járművekből származó füsttel járnak, hogy légiforgalmi medencet hozzanak létre - olyan helyek, mint Los Angeles, Atlanta és késő, Salt Lake City, valószínűleg eszébe jut. A valóság kissé meglepő lehet. A Környezetvédelmi Ügynökség szerint a kaliforniai bucolic San Joaquin-völgy „az ország legrosszabb levegőminőségének otthona”.
Nem véletlen, hogy a San Joaquin-völgy a világ egyik legtermékenyebb mezõgazdasági régiója és az ország legnagyobb tejtermelõ régiója. A nehéz tehergépjárművekkel működő dízel teherautók folyamatosan zümmögnek a völgyben, napi 14 tonna üvegházhatású gáz-ózonot bocsátanak ki, és az állati takarmány napi 25 tonna ózonot enged, amikor erjed. Ezenkívül a meleg nyári hőmérsékletek ösztönzik a talajszint ózonjának kialakulását a San Joaquin-völgy légszennyezés-ellenőrzési körzete szerint. A szennyezés szintén lefolyik az öbölvidékről, és a keletre fekvő Sierra Nevada-hegység segít bejuttatni ezeket a szennyező anyagokat a völgypadló közelében. A völgy fölött lógó vastag szürkésbarna szmogot alkotó részecskék kiemelkedően aggodalomra adnak okot - szívbetegségekkel, gyermekkori asztmával és más légzőszervi állapotokkal összefüggésben vannak.
Tehát amikor a NASA új, ötéves levegőminőségi tanulmányt dolgozott ki az űrből származó szennyezés és üvegházhatású gázok pontos mérésére irányuló erőfeszítések finomítása érdekében, a San Joaquin-völgyre irányult. „Amikor megpróbál megérteni egy problémát, akkor odamenne, ahol a probléma a legnyilvánvalóbb” - mondta a tanulmány vezető kutatója, Jim Crawford egy interjúban. Crawford számára a völgy feletti piszkos levegő fontos lehet annak értékeléséhez, hogy az emberi tevékenységek hogyan járulnak hozzá az éghajlatváltozáshoz. "Az éghajlatváltozás és a levegő minősége valójában ugyanazon gyökerekre vezethető vissza, abban az értelemben, hogy a levegő minősége az emberi hatás rövid távú hatása, az éghajlatváltozás pedig a hosszú távú hatás" - mondta Crawford.
Januárban és februárban a NASA két kutató repülőgépet küldött a San Joaquin-völgy feletti égboltba, hogy összegyűjtse a légszennyezettségre vonatkozó adatokat. Az egyik sík napsütésben magas tengerszint feletti magasságban repült, távoli érzékelőkkel felfegyverkezve, míg a második sík felfelé és lefelé körbejáratott, időszakosan a föld felé spirálva, hogy összehasonlítsa a szennyeződést a magasabb és alsó tengerszint feletti magasságban. Időjárási léggömböket a talajszint mérésére is használtak.
A NASA által a kísérletben összegyűjtött adatok hasonlóak voltak azokhoz, amelyeket a műholdak láthatnak az űrből: ózon, finom részecskék, nitrogén-dioxid és formaldehid (a szennyezés és az ózon előzményei) és szén-monoxid jelenléte (amelynek átlagos élettartama egy hónap, és a szennyezés szállításának figyelésére). A műholdak korlátozott a levegőminőség-érzékelő képességükben. "A műholdak valódi problémája az, hogy jelenleg nem elég mennyiségi" - mondta Crawford a Meglepő Tudománynak. "Durva értelemben megmutathatják, hogy honnan jönnek a dolgok, de nem tudják megmondani, hogy mennyi van."
A műholdak sem különböztetik meg a talajszennyezést és a légkörben magasabb szintű szennyeződést. Naponta csak egyszer köröznek, és ha nem kora reggel, amikor az ingázók erőteljesen fosszilis tüzelőanyagokat égetnek, vagy késő délután, amikor a kibocsátás csökkent, és a levegő minősége a legrosszabb, a tudósok nem világos képet kap arról, hogy milyen szennyeződés alakulhat ki. A földi megfigyelő állomások szintén korlátozottak. Szűk képet nyújtanak a tudósoknak, amely nem tartalmazza a távfelügyeleti állomás felett távolabbi levegőt, vagy megértést arról, hogy a levegő miként kever és mozog. A NASA tanulmánya, különösen a spirális repülőgép által összegyűjtött kutatás kitölti ezeket a hiányosságokat.
A járatok adatait a jövőbeni műholdakkal együtt fogjuk felhasználni. "Amit megpróbálunk elmozdítani, egy geostacionárius műholdat, amely egész nap Amerikát bámulja" - mondta Crawford a Surprising Science-nek. A geostacionárius műholdak - amelyek képesek lesznek mérni a szennyezés általános szintjét - lecsúszhatnak egy helyre, de a jelenlegi műholdakhoz hasonlóan a kutatóknak kiegészítő adatokra van szükségük a repülőgépekről, amelyek részletezik, hogy a szennyezés hogyan mozog a Föld felszíne felett, mint például a San Joaquin-völgyből. segítsen érvényesíteni és értelmezni a műholdak által látott információkat. "A műhold soha nem fog elszigetelten működni, és a földi állomás nem fog eléggé megtenni." - mondta Crawford.
De először a kutatást bekapcsolják a levegőminőségi számítógépes modellekbe, amelyek segítenek megtalálni a kibocsátás forrásait. Crawford szerint a tudás, hogy a források hogyan működnek együtt, hogy hozzájáruljanak a rossz levegőminőséghez, ahol a szennyezés pontosan mekkora és milyen mértékben érinti azt, az EPA, amely meghatározza a levegőminőségi szabályokat, és az azokat végrehajtó állami ügynökségek számára. Az adatok tájékoztatni fogják a kibocsátás csökkentésének és a levegő tisztításának stratégiáit, a gazdasággal és az életminőséggel kapcsolatos egyéb kérdésekkel minimális hatással. "A levegőminőség előrejelzései nagyszerűek" - mondja Crawford. "De egy bizonyos ponton az emberek azt kérdezik:" Miért nem csinálunk valamit ezzel kapcsolatban? " A válasz az, hogy vagyunk. ”A kutatók hasonló járatokat hajtottak végre a DC DC területén, és az elkövetkező években tervezik Houston és esetleg Denver átjáróit.
Egy dolog biztos: a fellépéshez alapvető adatokra van szükség. 2011-ben a völgy keleti peremén található Sequoia és a Kings Canyon Nemzeti Park az év összes 87 napján megsértette az EPA nemzeti környezeti levegőminőségi előírásait, és Fresno meghaladta a szokásos 52 napot. Pontosan meg kell határozni, hogy a szennyezés honnan származik, és ki a felelős - a tanulmány célja - hosszú utat fog elérni a levegő tisztításához.
