Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Lingkungan

Komunitas membantu ilmuwan mengevaluasi perkiraan asap – ScienceDaily


Selama musim panas berasap tahun 2018, dua kebakaran hutan di Utah County membakar total 121.000 hektar, mengirimkan asap mengalir ke lembah Front Wasatch. Ilmuwan atmosfer selalu bekerja untuk meramalkan dengan lebih baik bagaimana asap bergerak dari kebakaran, sama seperti mereka bekerja untuk meramalkan badai dan badai salju.

Namun kebakaran tahun 2018 memberikan peluang unik bagi para ilmuwan. Di seberang Wasatch Front, baik peneliti maupun anggota komunitas memelihara sensor kualitas udara yang cukup untuk memberikan gambaran resolusi tinggi tentang bagaimana asap bergerak melalui lembah – sempurna untuk menguji dan menyempurnakan model prakiraan asap.

“Ramalan ini akan serupa dengan cara kami meramalkan cuaca hujan atau kondisi cerah,” kata Derek Mallia, asisten profesor peneliti di Departemen Ilmu Atmosfer, “kecuali kami sekarang dapat melakukannya untuk asap.”

Mallia dan rekan-rekannya, termasuk para peneliti dari Departemen Teknik Kimia dan Sekolah Komputer, mempublikasikan hasil mereka dalam Journal of Geophysical Research-Atmospheric.

Jaringan kualitas udara

Kualitas udara adalah topik prioritas tinggi untuk Utahn. Karena geografi pegunungan Lembah Salt Lake, daerah tersebut mengalami pembalikan suhu musim dingin yang memerangkap polusi udara dan emisi, sering kali mengakibatkan kondisi udara yang tidak sehat. Para peneliti, terutama yang berada di U, berfokus pada pemahaman dan pengukuran kondisi udara di lembah melalui jaringan sensor kelas penelitian. Mereka juga telah menempatkan sensor pada kendaraan yang melewati lembah: rel ringan TRAX, mobil Google StreetView, dan van yang diberi nama “NerdMobile”.

Anggota komunitas juga memelihara sensornya sendiri. Kerry Kelly, asisten profesor teknik kimia, dan rekannya telah mengembangkan sensor materi partikulat yang saling berhubungan berbiaya rendah yang dipelihara oleh pemilik rumah di seluruh Lembah Salt Lake, meningkatkan resolusi pengukuran. Jaringan sensor berbiaya rendah disebut Kualitas Udara dan yoU, atau AQ&U. Polusi udara tidak didistribusikan secara merata, dan semua sensor ini bersama-sama membantu peneliti memahami di mana, kapan dan mengapa udara tercemar.

Pemodelan asap

Namun, di musim panas Utah, pembalikan suhu tidak menjadi masalah. Tapi asap dari kebakaran hutan Barat.

“Dari sudut pandang praktis, asap adalah variabel lain yang perlu kita perhitungkan dalam ramalan cuaca,” kata Mallia. “Mirip dengan bagaimana cuaca yang tidak menentu seperti salju atau badai petir dapat memengaruhi aktivitas kita sehari-hari, asap juga dapat memainkan peran penting.” Yang paling rentan, katanya, adalah penderita asma atau penyakit pernapasan atau kardiovaskular lainnya. Asap juga dapat memengaruhi rekreasi. “Siapa yang ingin jalan-jalan saat Utah diselimuti asap?”

Model yang memprediksi pergerakan asap perlu divalidasi, atau dibandingkan dengan observasi, untuk memastikan model tersebut mensimulasikan kondisi asap dengan akurasi yang wajar. Tetapi ketika kebakaran hutan terjadi di lokasi terpencil, jumlah terbatas dari sensor kualitas udara biasanya tidak cukup untuk mengevaluasi model. Di situlah jaringan kualitas udara Lembah Salt Lake berperan.

Apa yang dilihat jaringan

Pada musim kebakaran 2018, hampir 60.000 kebakaran menghanguskan hampir 9 juta hektar, termasuk lebih dari 18.000 rumah, di seluruh Amerika Serikat. Setelah berbulan-bulan kondisi panas dan kering, Pole Creek dan Bald Mountain Fires digabungkan untuk membakar hampir 121.000 hektar di Utah tengah. Lembah Wasatch Front yang dipenuhi asap, untungnya dilengkapi dengan baik dengan instrumentasi kualitas udara. Ketika api berhasil diatasi, para peneliti melihat peluang ilmiah.

Mallia, Kelly, asisten profesor peneliti U Logan Mitchell dan rekan-rekannya termasuk profesor Adam Kochanski dari San Jose State University dan profesor Jan Mandel dari CU Denver, melihat data yang kembali dari sensor – baik sensor tingkat penelitian maupun rendah. versi -biaya di rumah orang. Hasilnya menunjukkan bahwa pengukuran materi partikulat di udara oleh sensor berbiaya rendah akurat hingga 10% dari pengukuran di sensor kelas penelitian terdekat.

Perkiraan asap dari model menangkap waktu kedatangan asap, tetapi bukan jumlahnya – para peneliti menemukan bahwa perkiraan terlalu tinggi jumlah asap dengan faktor dua. Hasil itu membantu para ilmuwan untuk kembali ke model dan mencari tahu alasannya sehingga versi berikutnya bisa lebih akurat.

Hasilnya juga memberikan beberapa wawasan tentang bagaimana lembah gunung dapat menyebarkan asap. “Misalnya,” kata Mallia, “kami menemukan bahwa angin ngarai pada malam hari dapat menyaring udara pegunungan yang lebih bersih ke lembah, itulah sebabnya kami melihat lebih sedikit udara yang tercemar di dekat bangku lembah.”

Nilai komunitas

Mallia mengatakan bahwa sensor di kereta TRAX sangat berharga dalam menutupi lebih banyak wilayah daripada monitor udara stasioner, dan bahwa keterlibatan anggota komunitas, dengan sensor di sekitar rumah mereka, adalah kunci untuk memperluas area studi lebih jauh.

“Ada banyak ruang di lembah yang dimiliki secara pribadi, jadi melibatkan masyarakat adalah satu-satunya cara agar kami dapat mengambil sampel dengan tepat berbagai area di Lembah Salt Lake,” katanya. “Ini memungkinkan kami untuk mengambil sampel lebih banyak titik di lembah dan memberi kami kepercayaan diri yang lebih besar untuk mengidentifikasi kekuatan dan kelemahan prakiraan asap kami.”

Sayangnya, tambahnya, hari-hari berasap akan semakin sering terjadi di masa mendatang. Perubahan iklim diproyeksikan akan membuat kondisi panas dan kering lebih mungkin terjadi, yang merupakan resep sempurna untuk kebakaran hutan yang lebih banyak dan intens. Ramalan cuaca tidak dapat mencegah asap masuk, sama seperti ramalan cuaca dapat mencegah badai salju atau badai – tetapi ramalan cuaca dapat membantu kita semua untuk tetap mendapat informasi dan bersiap.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Pengeluaran SGP