"Smog kväver Delhi", förklarade New York Times den 7 november 2016, informera läsare runt om i världen att förorenande partiklar i luften i den indiska huvudstaden hade "skjutit i höjden på vissa ställen till ... mer än 16 gånger den gräns som Indiens regering anser vara säker."

Jag var i Delhi vid den tiden för min systerdotters bröllop. Sikten var praktiskt taget noll – i bästa fall 100 meter – och, förödande, vindarna var lugna. Skolorna var stängda i tre dagar.

Experter sa att skördebränning i grannstaterna Haryana och Punjab, bilutsläpp, konstruktion och användning av fyrverkerier under den traditionella hinduiska festivalen Diwali hade orsakat föroreningarna, som, i min observation, rankas som en av Indiens sämsta någonsin.

För att få situationen under kontroll, den indiska regeringen meddelade att de tillfälligt skulle stänga byggarbetsplatser och ett koleldat kraftverk.

Som tidigare bosatt i Delhi och skogsbruksforskare, Jag kände en personlig skyldighet att bättre förstå denna kris – helst så att Indien kan undvika en upprepning i november.

Jag började samla all tillgänglig information om föroreningsnivåer i Delhi, erhålla luftkvalitetsnivåer varje timme och dagligen från Indiens Central Pollution Control Board och, från NASA, ögonblicksbilder av skördebränning för november 2016. Jag grävde i detaljerna, använda föroreningsbilder för att validera insamlade data.

Analysen tog mig sex månader. Här är vad jag hittade.

Föroreningar och vind

Föroreningar är ett komplext fenomen som involverar många molekyler, inklusive partiklar (PM), ozon, kolmonoxid, Svaveldioxid, kvävedioxid, och variabler, som vindhastighet, temperatur, regn och fukt.

Jag upptäckte att under Delhis 2016 förmonsun- och monsunsäsong, som är februari till september, luftföroreningar baserade på fina partiklar (PM 2,5, den mest farliga föroreningen) föll när vindhastigheten ökade.

Figur 1:Föroreningsnivåer och vindhastighet (2016)

Likaså, luftföroreningarna ökade i oktober, november och december 2016, när vindhastigheten minskade. Partikelhalterna steg i november, som sammanföll med Diwali-festivalen och sedan med en ström av grödor på landsbygden nära Delhi.

Som figur 2 visar, Det fanns ett synligt samband mellan genomsnittlig daglig vindhastighet och föroreningsnivåer i Delhi från slutet av oktober till mitten av november 2016.

Figur 2:Föroreningsnivåer och vindhastighet (dagtid)

Den 6 november 2016, vindhastigheten var den lägsta någon dag under den perioden, i genomsnitt 0,46 meter per sekund (m/sek). Den dagen, PM 2,5 nådde så högt som 713 mikrogram per kubikmeter, väckte internationella rubriker.

Eftersom medelvindhastigheten ökade mellan den 6 och 7 november från 0,46 m/sek till en mycket lätt bris på 0,74 m/sek, föroreningsnivån sjönk med 38,4 %. Den 7 november och 8 november följde samma trend, med medelvindhastighet på 1,25 m/sek, vilket leder till att PM 2,5 faller igen, denna gång 56 % från toppnivåer.

Återstodsbränning och vindriktning

Vind är inte den enda faktorn för luftföroreningar, självklart. Vad som kommer upp i luften spelar roll, för.

I delstaterna Haryana och Punjab norr om Delhi, bönder bränner vanligtvis sina återstående grödor på hösten, efter sommarskörden slutar, befria sina åkrar från stubb, ogräs och skadedjur och förbereda dem för vinterplantering.

Denna jordbrukshändelse sammanfaller med Diwali, Indiens festival av ljus, som innehåller tre eller fyra nätter med fyrverkerier före och efter festivalen, i oktober eller början av november.

Jag analyserade ögonblicksbilder av data från NASA sammanställda för 1 september (inga bränder ännu i Haryana och Punjab), 1 oktober (bränder) och första veckan i november 2016.

Figur 3:ögonblicksbilder av grödor, Delstaterna Punjab och Haryana (2016)

Uppgifterna bekräftar att dagarna med de högsta föroreningsnivåerna i Delhi (1 november till 7 november) sammanföll med storskalig förbränning av rester i stadens nordväst och, i mindre grad, söder.

Vindriktningsdata från Central Pollution Control Board i Rothak, Haryana, mellan 1 november och 7 november visar att, på de dagarna, vinden blåste främst öst och öst-sydost – dvs. mot Delhi.

Förbättra Delhis luftkvalitet

Min forskning bekräftar, i detalj, att huvudelementen i Delhis rekordstora föroreningsnivåer i november 2016 var lägre vindhastigheter, användningen av fyrverkerier under Diwali, rester av grödor och vindriktning.

Dessa faktorer kan mycket väl sammanfalla igen i november, månaden med lägsta genomsnittliga vindhastigheter i Delhi enligt meteorologiska data.

Det ger indiska beslutsfattare och invånare i Delhi knappt fyra månader på sig att vidta åtgärder. Strikt begränsning av förbränning av rester, festliga smällare och stora byggnationer i november kan skydda staden mot ytterligare en luftkvalitetskatastrof.

Reglerna kan innefatta ett totalförbud (kanske med ekonomisk kompensation för besväret) mot förbränning av rester av grödor under oktober och november i Haryana och Punjab, och ransonering av smällare under Diwali.

Andra länder har vidtagit åtgärder för att begränsa förbränningen av grödor. I Victoria, Australien, delstatsregeringen uppmuntrar starkt bönder att anta bevarande jordbrukssystem, inklusive att hålla kvar skördestubbrester, men tillåter bränning sporadiskt. Och i vissa kanadensiska provinser, stubbbränning är endast tillåten med tillstånd.

Det finns ingen sådan lagstiftning som övervägs i Indien.

Regeringen har kommit med en såmaskin som kan användas för att plantera vete utan att behöva göra sig av med halm som finns kvar efter risskörden. Men även med ekonomisk hjälp har inte bönderna råd med denna dyra nya teknik.

I väntan på reglering, att öka allmänhetens medvetenhet om frågan skulle kunna hjälpa. Genom att trycka pamfletter om föroreningar och dess effekter på luftkvalitet och hälsa, genom att informera människor om de dagliga trenderna med föroreningar genom TV, radio och sociala medier, Indiens regering kan hjälpa till att lära bönder på den svåråtkomliga landsbygden i Indien om effekterna av deras handlingar.

Delhi – och Indien i allmänhet – har inte längre råd att göra ingenting.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.