Rostoucí ozon z kouře požáru představuje rostoucí zdravotní rizika pro západní komunity

Jak se požáry zvyšovaly a častěji po celém Západě, vědci z Colorada, Utahu a Kalifornie kopají do toho, jak kouř ovlivňuje vzduch a naše zdraví.

V nové studii zveřejněné v časopise Atmosférické prostředíTým ukazuje, že velké požáry, stejně jako ty, které jsme v posledních letech viděli v Coloradu, Oregonu a Kalifornii, produkují do atmosféry velké množství ozonu. To nejen ovlivňuje naše plíce a další zdravotní problémy, ale také přispívá k oteplování planety.

Profesor Cu Denver Mathematics Emeritus Jan Mandel byl součástí výzkumného týmu, který zahrnoval fakultu z University of Utah (UT) a San Jose State University. Studie vedl Derek Mallia, výzkumný asistent profesora atmosférických věd na UT, který dlouho spolupracoval s Mandelem na modelování požárů.

Tým se v roce 2020 zaměřil na velké požáry, které ovlivnily velkou část západních Spojených států. Od 15. do 26. srpna 2020 požáry spálily více než 1 milion akrů v sedmi okresech v severní Kalifornii, což způsobilo poškození 12 miliard dolarů. Jinde zuřily desítky požárů, včetně Utahovy 90 000 akrů East Fork Fire a Oregon’s Lionshead a Beachie Creek, které spálily kombinované 400 000 akrů. Během stejné doby bylo v Coloradu vydáno vícenásobné kvality ovzduší a upozornění na znečišťující látky, protože obyvatelé se zabývali kouřem naplněnou oblohou.

Mandel vyvinul většinu počítačového kódu používaného k modelování chemických emisí požáru, které skončily v atmosféře. Pracoval spolu s Mallií a Adamem Kochanskim, docentem na San Jose State University, oba dlouholeté spolupracovníky.

Wildfires neemitují ozon přímo. Kouř požáru obsahuje chemické sloučeniny, které reagují se slunečním světlem za vzniku ozonu, často daleko od samotného ohně. Modelování to vyžaduje sofistikovanou atmosférickou chemii a software pro predikci počasí, který jsme integrovali s naším modelem požáru. “

Jan Mandel, Cu Denver Mathematics profesor Emeritus

Výzkumná práce dochází k závěru, že přítomnost požáru kouře v průměru zvyšuje koncentrace ozonu o 21 dílů na miliardu (PPB). To je na vrcholu již vysokých hladin ozonu na Západě, což posouvá koncentrace nad 70-PPB zdravotním standardem stanovenou americkou agenturou pro ochranu životního prostředí.

Ozon je zdravotní riziko. Ministerstvo veřejného zdraví a životního prostředí v Coloradu uvádí, že příznaky se mohou pohybovat od kašle po plicní a kardiovaskulární onemocnění a v některých případech před předčasnou smrtí.

Oblast odbornosti společnosti Mandel zahrnuje aplikované a výpočetní matematiku, vysoce výkonný výpočetní techniku, asimilaci dat a modelování požárů. Má několik matematických titulů z University of Charles University v Praze, včetně informatiky, matematických modelů v ekonomii a numerické matematiky. Před příchodem do Cu Denver v roce 1986 byl Mandel vedoucím vědcem na Charles University. Má téměř 200 publikovaných článků a sloužil na několika poradních panelech National Science Foundation. Rovněž poskytoval poradenské služby průmyslu, včetně návrhu švédského bojovníka Grippen, a vyvinul výpočetní metodu používanou v Japonsku při analýze jaderných reaktorů Fukušima na tehdejším nejrychlejším superpočítači na světě. V roce 2025 byl Mandel jmenován mezi 2% vysoce citovaných vědců na světě, podle Stanfordské univerzity a Elsevieru. V roce 2021 byl hodnocen společností Research.com mezi nejlepšími 1000 vědců z matematiky po celém světě a top 2 000 v technologii a inženýrství. V roce 2024 odešel z Cu Denver, ale pokračuje na univerzitě jako profesor Emeritus pracující na výzkumu souvisejícím s NASA. Působí také jako vysoce výkonný správce výpočetního systému.

Mezi další spoluautory studie patří vysokoškolský student Cambria White a vědec Angel Angel Farguell, který byl dříve v Cu Denveru postdoktodem, oba z interdisciplinárního výzkumného střediska San Jose State University. Divize kvality ovzduší v Utahu, projekt Firesense NASA a Wilkes Center pro klimatickou vědu a politiku University of University of Utah pro výzkum poskytly financování.