Качество воздуха в Santa Barbara

*Переведено с использованием машинного перевода

Какое качество воздуха в Санта-Барбара?

Санта-Барбара расположена между Тихим океаном и горами Санта-Инес, всего в 90 милях к северо-западу от Лос-Анджелеса, одного из самых загрязненных городов США. Его расположение во многом определяет климат и метеорологию района, которые влияют на то, как выбросы загрязняющих веществ переносятся и рассеиваются. Понимание этих эффектов важно для понимания качества воздуха Санта-Барбары и проблем, связанных с уменьшением загрязнения.

Округ Санта-Барбара описывается как «средиземноморский климат» из-за его теплого и сухого климата. летом и прохладной влажной зимой¹. Дожди в период с марта по ноябрь нечасты. Сухие условия этих месяцев часто способствуют более высокому уровню загрязнения воздуха, так как нет дождя, который подавляет загрязняющие вещества, или влажности, чтобы способствовать коагуляции загрязнения.

Одним из проблемных загрязнителей для Санта-Барбары является озон, сильно раздражающий газовый загрязнитель, обычно называемый «смогом». В отличие от других критериев загрязнителей, измеряемых Агентством по охране окружающей среды США (EPA), озон в основном образуется в атмосфере, а не напрямую из наземных источников. Загрязняющие вещества-прекурсоры, такие как диоксид азота (NO₂) и летучие органические соединения (ЛОС), а также температуры выше 84 градусов должны присутствовать для образования озона из-за химических реакций, которые происходят только с теплом и другими загрязнителями. В Санта-Барбаре примерно 30 дней в году с идеальными температурами для образования озона². Пиковый сезон озона длится с июля по октябрь, когда температуры самые высокие, а условия самые сухие.

За последние три десятилетия уровень озона сильно снизился. Когда мониторинг начался с периода мониторинга с 1996 по 1998 год, в округе Санта-Барбара ежегодно наблюдалось 55,5 нездоровых озоновых дней, что намного превышает федеральную норму в 3,2 дня³. В период мониторинга с 2015 по 2017 год Санта-Барбара впервые соответствовала стандартам по озону, имея всего лишь 2.3 нездоровые озоновые дни. В следующем периоде мониторинга с 2016 по 2018 год город снова достиг показателя 1,7 нездоровых дня.

В то время как округ Лос-Анджелес был оценен как самый загрязненный город в США по дням с высоким содержанием озона, регион Санта-Мария-Санта-Барбара показал себя значительно лучше, заняв 93-е место из того же исследования 228 городских районов.

В 2015 году EPA объявило о плане понизить текущие национальные стандарты качества окружающего воздуха по озону (NAAQS) до диапазона от 70 до 65 частей на миллиард. Было принято решение о стандарте 70 частей на миллиард, несмотря на то, что исследования показали, что даже более низкий стандарт может дополнительно снизить неблагоприятные эффекты у населения. Если бы стандарт был снижен еще больше до 65 частей на миллиард, несколько пунктов мониторинга качества воздуха в Санта-Барбаре были бы на уровне или выше стандарта.

Загрязнение мелкими частицами, или PM2,5, является более серьезным загрязнителем в Санта-Барбаре. PM2,5 описывает частицы в воздухе, имеющие диаметр 2,5 микрона или меньше. Эти частицы могут состоять из золы, пыли, грязи, химикатов или даже вирусов и бактерий, поскольку они классифицируются по размеру, а не по составу. При вдыхании эти мелкие частицы могут проникать глубоко в легкие, иногда достигая системы кровообращения и вызывая ряд последствий для здоровья органов тела.

Годовые уровни PM2,5 в Санта-Барбаре в 2018 и 2019 годах составляли 8,7 мкг / м³ и 8,4 мкг / м³ соответственно, что соответствует федеральным целевым показателям, установленным на уровне 12 мкг / м³, а также более жесткому целевому показателю Всемирной организации здравоохранения, установленному на уровне 10 мкг / м³.

Несмотря на то, что среднегодовые значения PM2,5 находятся в «хорошем» диапазоне, краткосрочный анализ PM2,5 по всему городу показывает другую картину. С 2016 года краткосрочное загрязнение PM2,5 (или 24-часовое загрязнение PM2,5) растет. С 2009 по 2016 год в Санта-Барбаре не было вредных для здоровья PM2,5 дней. Однако в период мониторинга с 2015 по 2017 год количество дней с вредным воздействием PM2,5 выросло до 6,2, а в период мониторинга с 2016 по 2018 год снова выросло до 6,7.

Это кратковременное увеличение PM2,5 в Санта-Барбаре совпадает с продолжительностью и суровостью сезонов лесных пожаров. Во многом виновато изменение климата, вызванное деятельностью человека, поскольку более теплые и засушливые условия создают более продолжительные сезоны лесных пожаров.

Сезон лесных пожаров в Калифорнии в 2020 году стал самым суровым за всю историю штата, в результате чего уровень загрязнения намного превысил типичный диапазон. В сентябре согласно индексу качества воздуха Санта-Барабары (AQI) 5 дней подряд воздух считался «вредным для здоровья уязвимых групп» или хуже, тогда как 20 дней из 30 в этом месяце превышали «хорошие» стандарты.

География Санта-Барбары, на побережье недалеко от крутых гор Санта-Инес, способствует возникновению погодных явлений, улавливающих загрязнение, известных как «морская инверсия». Обычно воздух становится холоднее и менее плотным с увеличением высоты. Во время морской инверсии океан охлаждает приземный воздух до температур ниже, чем воздух непосредственно над ним. Когда это происходит, более теплый и плотный воздух подавляет слой холодного воздуха, как крышка, предотвращая нормальное рассеивание загрязнения. Этот эффект создает низко висящий туман и смог, в результате чего над Санта-Барбарой образуется «коричневое облако». Близлежащие горы усугубляют этот эффект, не позволяя дующим внутрь морским бризу переносить загрязнения наружу.

Поможет ли дождь в Санта-Барбаре улучшить качество воздуха от пожаров?

Дождь может улучшить качество воздуха в Санта-Барбаре. Однако его действие часто переоценивается. Ряд факторов определяет, насколько эффективен дождь при изменении уровня загрязнения, включая размер капель дождя, размер и концентрацию загрязняющих веществ, а также высоту облаков.

Когда идет дождь, он притягивает сотни и тысячи крошечных взвешенных в воздухе твердых частиц и частиц газа в процессе, называемом коагуляцией. Чем крупнее частица, тем эффективнее ее подавляет дождь.

Слабые дожди практически не снижают уровни PM2,5 и снижают уровни PM10 менее чем на 5 процентов⁴. Между тем было обнаружено, что сильные дожди уменьшают содержание частиц PM2,5 в среднем на 8,7 процента и частиц PM10 до 30 процентов.

Однако более важным, чем дождь, для уровня загрязнения воздуха в Санта-Барбаре является ветер. Хотя люди часто связывают голубое небо после шторма с дождем, сильный ветер или движущийся воздух являются наиболее эффективным явлением по удалению загрязнителей.

Используйте прогноз качества воздуха в Санта-Барбаре вверху этой страницы, чтобы узнать, когда прогнозируются ветровые условия и дожди, и ожидается ли, что это снизит уровни AQI Санта-Барбары.

Когда улучшится качество воздуха в Санта-Барбаре?

Среднегодовое качество воздуха в Санта-Барбаре находится в диапазоне «хорошее», что указывает на то, что в целом воздух безопасен для дыхания. Всплески нездорового загрязнения воздуха обычно происходят в летние и осенние месяцы, когда теплые и сухие условия приводят к повышенному загрязнению озоном и мелкими частицами (PM2,5).

Тем не менее, необходимо внести улучшения, чтобы еще больше снизить риск неблагоприятных последствий для здоровья жителей. Согласно отчету «Состояние воздуха» за 2020 год, округ Санта-Барбара получил оценку «C» за дни с высоким содержанием озона и «F» за дни с высоким содержанием PM2,5. Между резкими скачками содержания обоих загрязнителей в Санта-Барбаре в среднем 8,4 дней с нездоровым загрязнением воздуха в год.

Изменение климата станет проблемой для поддержания чистоты воздуха. По мере повышения температуры лесные пожары будут становиться все более частыми и серьезными, вызывая рост загрязнения PM2,5, в то время как повышение температуры также ускорит образование озона и продлит озоновый сезон.

Чтобы справиться с этими проблемами, необходимо дополнительно сократить выбросы. Самый крупный и, возможно, наиболее легко управляемый источник выбросов - это загрязнение, связанное с транспортом. Автомобили, такие как легковые и грузовые автомобили, составляют более половины всех выбросов города. Стимулирование и продвижение транспортных средств с нулевым и низким уровнем выбросов, таких как электрические и гибридные автомобили, является одним из главных приоритетов штата. Губернатор Калифорнии Гэвин Ньюсом подписал в 2020 году исполнительный указ, призывающий к тому, чтобы к 2035 году все продажи новых автомобилей были нулевыми, а к 2045 году в штате была достигнута полная углеродная нейтральность.⁵ Помимо транспорта, получение энергии из все более возобновляемых источников предоставляет еще одну возможность воздух.

Есть ли в Санта-Барбаре дым от огня?

В 2020 году исторические лесные пожары в Калифорнии, Орегоне и Вашингтоне привели к загрязнению неба в Нью-Йорке, Нью-Йорке и Портленде, штат Мэн, по всей стране.⁶ Спутниковые данные подтвердили, что некоторые частицы дыма даже пересекли Атлантический океан, путешествуя. до Нидерландов более 5000 миль.

Хотя дым часто имеет свойство преодолевать сотни миль, не все виды дыма могут перемещаться так далеко. Пожарам, произошедшим в сентябре 2020 года, повлияли два фактора. Во-первых, дым уловил движение полярного реактивного потока с запада на восток, который перемещает ветер со скоростью примерно 110 миль в час. Во-вторых, эти пожары были рекордными по своим размерам, увеличивая плотность дыма и позволяя концентрироваться на более высоких уровнях в более отдаленных местах.

Изменение климата увеличивает пожары, а это значит, что дым может распространяться дальше. Поскольку «новая норма» включает в себя все более продолжительные и суровые сезоны лесных пожаров, ожидается, что краткосрочные всплески загрязнения PM2,5 будут происходить все чаще.

Не все загрязнения видны. Используйте тепловую карту загрязнения воздуха в Санта-Барбаре от IQAir, чтобы определить местонахождение активных пожаров, определить характер ветра и понять, как это влияет на качество воздуха в регионе в режиме реального времени. Следите за качеством воздуха в Санта-Барбара в режиме реального времени, чтобы оставаться в курсе, даже когда загрязнения незаметны. Принятие мер при высоком уровне загрязнения может значительно снизить риск неблагоприятных последствий для здоровья.

Становится ли качество воздуха в Санта-Барбаре лучше?

Как и в большинстве городов США, в последние десятилетия качество воздуха в Санта-Барбаре улучшилось как в отношении ежегодных выбросов PM2,5, так и загрязнения озоном. Эти улучшения происходят на фоне более чистых и экономичных автомобилей и более строгих промышленных ограничений на выбросы.

Однако, несмотря на долгосрочные тенденции к улучшению, в последние годы наблюдается ухудшение краткосрочного загрязнения PM2,5.

Качество воздуха в Санта-Барбаре уже давно достигнуто по краткосрочным показателям PM2,5. Фактически, за 7-летний период с 2009 по 2016 год в Санта-Барбаре не было вредных для здоровья PM2,5 дней. Однако в последнее время это число выросло в среднем до 6,2 дней в году в период с 2015 по 2017 год и до 6,7 дней в году в период с 2016 по 2018 год.

Более частые нездоровые PM2,5 дня в Санта-Барбаре в основном являются результатом лесных пожаров. В 2019 году (год относительно умеренных лесных пожаров) ноябрь был самым загрязненным месяцем в году со средней концентрацией PM2,5 15,1 мкг / м³. В течение этого месяца в результате пожара в пещере было сожжено более 4000 акров в горах Санта-Барбара Санта-Инез⁷.

Управление угрозой лесных пожаров в условиях потепления климата побудило к действиям по «предписанным пожарам» - практике (ответственного) сжигания лесного подлеска для снижения риска возникновения пожаров в будущем. По оценкам Департамента лесного хозяйства и предотвращения пожаров Калифорнии (CAL FIRE), в штате следует сжечь 8–10 миллионов акров⁸. В настоящее время департамент очищает миллион акров в год, пытаясь достичь этой цели. Пройдет как минимум несколько лет, прежде чем ситуация будет взята под контроль. А пока в обозримом будущем сезон лесных пожаров в Калифорнии вызовет дымное небо в Санта-Барбаре.

+ Article Resources

[1] Environmental Protection Agency (EPA). (2010). Network assessment of the Santa Barbara Air Pollution Control District ambient air monitoring network.
[2] Current Results. (2020). Santa Barbara temperatures: averages by month.
[3] American Lung Association. (2020). State of the air – 2020.
[4] Feng X, et al. (2011). Influence of different weather events on concentrations of particulate matter with different sizes in Lanzhou, China. Journal of Environmental Sciences.
DOI:10.1016/S1001-0742(11)60807-3.
[5] City of Santa Barbara. (2020, September 29). Santa Barbara installs 30 new electric vehicle charging stations.
[6] Neilson S. (2020, September 15). Smoke from the West Coast wildfires is causing hazy skies in New York and even reaching as far as the Netherlands. Insider.
[7] Bryson TD. (2019, November 26). Cave Fire in Santa Barbara County threatens homes and forces evacuations. The New York Times.
[8] Helvarg D. (2019, December 20). How will California prevent more mega-wildfire disasters? National Geographic.