En studie som undersöker de urbana mikroklimatiska effekterna av de australiska skogsbränderna 2019-20 har avslöjat hur de påverkar lokal meteorologisk och luftkvalitet.

Dess resultat kan hjälpa till att förstå de potentiella konsekvenserna av en ökad takt och förlängning av skogsbränder, och särskilt när det gäller att förbättra riskberedskapen och hanteringsstrategier.

Forskningen utfördes av forskare från University of Sydney och University of New South Wales, Sydney. De övervakade lufttemperaturen, relativ luftfuktighet, barometertryck, nederbörd, vind (hastighet och riktning), solstrålning, UV-strålning, UV-index, och en rad partikelföroreningar (PM1, PM2.5 och PM10) på en plats i Sydney från 20 december 2019 till 13 januari 2020, när hundratals skogsbränder härjade i gränsområdena.

Studien publiceras idag i tidskriften IOP Publishing Miljöforskningskommunikation .Senior medförfattare Professor Gianluca Ranzi, från University of Sydney, sade:"Många studier har undersökt och bekräftat hälsokonsekvenserna av skogsbränder, eftersom förbränning av biomassa är en viktig källa till partiklar i omgivningen (PM). Men underutforskade är effekterna på lokala mikroklimat i städerna, inte bara om temperatur, men faktorer inklusive sol- och UV-strålning, relativ luftfuktighet, vindmönster och vindbyar, och urban värmeö intensitet.

"Vår studie syftar till att avslöja sambandet mellan väderavvikelser och livskvalitet i stadsområden, genom att använda mått med flera parametrar och ett multifokalt tillvägagångssätt. "

Under teamets övervakningsperiod, extrema föroreningar, värmebölja och torka registrerades samtidigt. PM10 -innehållet nådde maximalt 160 μg/m3, temperaturen nådde en topp på 46,2°C, medan det samlade regnet var 13,6 mm.

Huvudförfattare Dr Giulia Ulpiani, från University of Sydney, sade:"Vi fann att specifika kombinationer av lufttemperatur och relativ luftfuktighet bidrog till högre/lägre nivåer av föroreningar. återspeglar resultat från tidigare studier. I allmänhet, högre PM-koncentration registrerades för natten och tidigt på morgonen, speciellt efter överhettning under dagtid (med temperaturer över 35°C). Vi fann också att långtransportmekanismer och komplexa interaktioner mellan rådande och lokala vindar kunde ha spelat en stor roll, gör det svårt att fastställa bestämda korrelationer mellan PM och enskilda miljöparametrar.

"Intensivt regnstänk var också förknippat med den mest intensiva koncentrationen av damm. Våra data bekräftar att, trots deras erkända luftrenande egenskaper, tunga regndroppar utlöser också en mekanism som producerar fasta partiklar från jord, vilket kan höja de lokala föroreningsnivåerna avsevärt."

Studien etablerade också en koppling mellan ultraviolett index (UVI) och PM -koncentration. Den identifierade flera PM-trösklar över vilka UV-strålning var kraftigt blockerad, och under vilken UVI sannolikt skulle överstiga måttliga nivåer. Med hjälp av evolutionära algoritmer, förhållandet visades ytterligare, och stödjer tidigare vetenskapliga bevis på rökaerosolers dämpande effekter på UV-bestrålning.

Senior medförfattare professor Mat Santamouris, från University of New South Wales, sa:"Vi jämförde också den urbana värmeöns intensitet under skogsbränderna med den som registrerades under samma period under de föregående 20 åren. Data från flera Bureau of Meteorology-stationer indikerade en ytterligare effekt av den mikroklimatiska störningen som orsakades av skogsbränderna:försvinnandet av coola ö-händelser och exacerbationen av UHI-händelser över medianen."

Dr. Ulpiani tillade:"Medan kvantitativa utvärderingar bör tolkas med försiktighet, vår studie erbjuder en ny helhetssyn på miljöövervakning. De föreningar vi upptäckte skulle vara oerhört värdefulla för att bygga upp en sammanhållen nationell hälsoskyddsstrategi, och uppmuntra till bättre lyhördhet från regeringar och stadsplanerare. Vi kommer att fortsätta detta arbete, att förhoppningsvis identifiera allmänna lagar och klimatberoenden. "