Tidigare den här månaden, New York och andra städer längs östkusten upplevde några av de värsta luftföroreningarna i världen. Orsaken? Skogsbränder i Kalifornien och Oregon så stora att de producerade rök som drev tusentals miles. Om rök som täcker kan resa från ena änden av USA till den andra, föreställ dig vad det kan göra med dina lungor.

Forskare kan exakt se hur långt och brett brandrök sprider sig över ett område, men de har svårare att förutsäga om plymerna är tillräckligt höga på höjden eller lägre till marken där det allvarligt kan påverka människors hälsa.

Men ett team av forskare ledda av University of Utah kemiteknik docent Heather A. Holmes har utvecklat en metod för att kombinera en meteorologisk modell med NASA-satellitdata för att avgöra hur högt upp brandrök är från marken. Det kommer att leda till mer exakta förutsägelser om och när rök från en närliggande skogsbrand kan nå människor på marken.

"Vår förhoppning är att denna teknik integreras i rökprognoser som ett sätt att förbättra varningssystem relaterade till rökexponering, säger Holmes, vars forskning är inriktad på luftföroreningarnas fysik och kemi.

Holmes forskning publicerades i det senaste numret av Journal of Geophysical Research:Atmospheres . Den var medförfattare av en av Holmes tidigare doktorander, S. Marcela Loría-Salazar, som nu är biträdande professor vid University of Oklahomas School of Meteorology.

Innan, forskare kunde inte exakt förutsäga om brandrök faktiskt skulle nå de lägre höjderna av ett område där den kan påverka invånarna, även genom att undersöka satellitdata om rökens spridning. Till exempel, under Yosemite Rim Fire 2013 2013, en av Kaliforniens största skogsbränder som brände mer än 257, 000 hektar, de kunde till en början inte förklara varför Fresno, Kalifornien, hade låga föroreningar trots att satellitbilder från elden visade rök som täckte staden. Det visar sig att bergen skapade komplexa vindar, och röken var faktiskt i den övre nivån av troposfären (den lägsta delen av atmosfären) där den var separerad från jordens yta.

Så Holmes och Loria-Salazar analyserade satellitdata från Yosemite Rim Fire tillsammans med markobservationsdata och utvecklade en metod för att bättre förstå de vertikala rökmönstren. De undersökte vad som kallas "plyminjektionshöjd"-data från satelliten, en uppskattning av det översta lagret av föroreningen, och den vertikala meteorologin vid tidpunkten för branden. Med det, de utvecklade ett "rökhöjd/gränsförhållande, " en uppskattning av hur mycket av röken som går ner till jordens yta. Bättre förståelse för var röken befinner sig i atmosfären vertikalt kan hjälpa forskare också att förstå var röken kommer att vara i motvind, säger Holmes.

"Det finns många osäkerheter i att förstå den vertikala blandningen i atmosfären, och det driver verkligen dit röken kommer att hamna, " hon säger.

Med denna nya information, Holmes tror att meteorologer, klimatologer eller luftkvalitetsexperter kan möjligen förutsäga upp till två eller tre dagar huruvida rök från en skogsbrand kan påverka hälsan hos invånare i en närliggande stad.

"Om du kan förutsäga detta du kan fatta mer välgrundade beslut om huruvida skolan ska stängas, eller så kan du ge varningar om när du inte ska gå ut för att träna, " säger hon. "Du kan ge människor information för att skydda sig själva bättre."

Trärök producerar mikroskopiska partiklar som kan tränga in i lungorna och påverka en persons hälsa negativt, särskilt de med lung- och hjärtsjukdomar, diabetes, äldre vuxna, yngre barn och gravida kvinnor, enligt U.S. Environmental Protection Agency. Studier visar att brandrök inte bara påverkar människor när de är utomhus, men det sipprar också in i hem och påverkar luftkvaliteten inomhus.