Ett första instrument i sitt slag som tar prover på rök från megabränder och skannar luftfuktighet kommer att hjälpa forskare att bättre förstå omfattningen och långtidseffekterna av bränder – särskilt hur långt och högt röken kommer att färdas; när och var det kommer att regna; och om den blöta röken kommer att värma klimatet genom att absorbera solljus.

"Rök som innehåller sot och andra giftiga partiklar från megabränder kan resa tusentals kilometer på höga höjder där vinden är snabb och luften är torr, sa Manvendra Dubey, en atmosfärsforskare från Los Alamos National Laboratory och medförfattare till en artikel som publicerades förra veckan i Aerosol Science and Technology . "Dessa rökfyllda moln kan absorbera mycket mer solljus än torrt sot - men denna effekt på ljusabsorptionen har varit svår att mäta eftersom laserbaserade tekniker värmer upp partiklarna och förångar vattnet, som korrumperar observationer."

Det nya instrumentet kringgår detta problem genom att utveckla en skonsammare teknik som använder en lågeffekt, lysdiod för att mäta vattnets effekt på spridning och absorption av brandrök och därmed dess tillväxt. Genom att ta prover på röken och skanna luftfuktigheten från torra till mycket fuktiga förhållanden samtidigt som man mäter dess optiska egenskaper, instrumentet härmar vad som händer under moln- och regnbildning, och effekterna av vatten mäts omedelbart. Laboratorieförsök visar för första gången att vattenbeläggning av det svarta sotliknande materialet kan öka ljusabsorptionen med upp till 20 procent.

Instrumentet kommer härnäst att testas och vatteneffekterna undersökas i rök från skogsbränder vid Los Alamos Center for Aerosol-gas Forensics (CAFÉ). Dessutom, effekten av vattenupptagning av sot i förorenad luft på djupa konvektiva stormar kommer att mätas vid DOE:s Atmospheric Radiation Monitoring TRACER-CAT-kampanj som leds av Los Alamos i Houston nästa år.

Dubey arbetade med Christian M. Carrico från New Mexico Institute of Mining and Technology i ett forskarlag som inkluderade forskare från Los Alamos, New Mexico Tech, Michigan Technological University, och Aerodyne Research, Inc. De nya fynden av experiment utfördes av Los Alamos-direktörens postdoktor Kyle Gorkowski och pristagaren Tyler Capek från Department of Energy.