Por mais de cinco anos, Os sensores de qualidade do ar da Universidade de Utah pegaram caronas nos trens leves sobre trilhos TRAX, varredura da poluição do ar ao longo das linhas vermelha e verde do trem. Agora o estudo, outrora um projeto de paixão dos pesquisadores da U, tornou-se um observatório de longo prazo financiado pelo estado, com um sensor adicional na Linha Azul em Sandy e Draper e percepções adicionais sobre os eventos que afetam o ar do Vale do Lago Salgado, incluindo fogos de artifício de verão e inversões de inverno.

Em um novo estudo publicado em Ciência Urbana , pesquisadores, incluindo Daniel Mendoza e Logan Mitchell, relatam as últimas novidades do Projeto de Observação TRAX, incluindo estudos de validação de dados que reforçam o valor dos dados para outros pesquisadores e três estudos de caso de eventos recentes que mostram as habilidades dos sensores móveis de qualidade do ar.

O que há de novo:Linha Azul e validação de dados

O sistema TRAX da UTA consiste em três linhas de metro ligeiro:vermelha, verde e azul. Até novembro de 2019, Sensores U medindo ozônio e material particulado foram instalados apenas nos trens da Linha Vermelha e Verde, porque ambas as linhas usavam os mesmos vagões. Essas duas linhas viajam pelo centro de Salt Lake City, o corredor central I-15 e o lado oeste do vale. Com um sensor adicional na Linha Azul, Contudo, as medições da qualidade do ar agora se estendem ao quadrante sudeste do Vale do Lago Salgado.

"Essa é uma área muito importante do vale, "Mitchell diz." Há muitas pessoas lá embaixo. "A Linha Azul também sobe e desce em altitude, assim como a Linha Vermelha faz enquanto sobe do centro de Salt Lake City para o campus U. "Visto que a elevação é uma parte fundamental da qualidade do ar e da compreensão da profundidade da inversão em dias diferentes, sob diferentes condições, " ele diz, "vai ser uma parte muito importante do conjunto de dados para nós."

Estender-se para o vale do sul também permite que os pesquisadores aprendam mais sobre como as massas de ar se movem para frente e para trás entre os condados de Salt Lake e Utah, através da passagem estreita da Ponta da Montanha.

"Isso é realmente muito crítico porque às vezes temos fenômenos meteorológicos muito diferentes acontecendo entre os dois vales, "Mendoza diz." Agora podemos examinar em nossa bacia uma troca de massas de ar. "

O outro grande desenvolvimento no Projeto de Observação TRAX é a validação dos dados provenientes dos sensores móveis. Este é um passo importante em um projeto pioneiro como este, e atua junto com protocolos de garantia de qualidade e controle de qualidade como um certificado sobre os dados arquivados que agora estão sendo disponibilizados para outros pesquisadores. Também atenua quaisquer preocupações de que a turbulência do ar causada pelo trem em movimento possa distorcer as leituras.

O experimento envolveu um sensor de material particulado estacionário colocado a cerca de 10 pés (3 m) da linha férrea que faria leituras sempre que os trens TRAX estivessem a 500 pés (150 m) dos sensores. Comparando as leituras móveis e estacionárias, Mendoza diz, mostrou 96% de precisão. "Isso realmente nos dá uma grande confiança de que nossos sensores TRAX estão realmente funcionando muito bem em comparação com sensores regulatórios e podem ser usados ​​para estudos de saúde, política e assim por diante, "Mendoza diz.

Assistindo os fogos de artifício

Com cinco anos de observações contínuas, o TRAX Observation Project capturou muitos eventos de qualidade do ar. Mendoza, Mitchell e seus colegas documentam três eventos específicos em seu artigo:um evento de ozônio elevado em agosto de 2019, um evento de inversão de piscina de ar frio em novembro de 2019 e os fogos de artifício em 4 de julho, 2019.

O evento de fogos de artifício foi único - não foi um fenômeno causado por um evento atmosférico ou pela geografia do Vale do Lago Salgado. Foi uma incidência de múltiplas fontes pontuais de poluição do ar por material particulado, permitindo a observação de como aquelas plumas de material particulado se moviam pelo vale.

Seguindo a qualidade do ar geralmente boa, hotspots de poluição elevada começaram a aparecer nos dados do TRAX entre 22h e 11h. no Dia da Independência. À meia-noite, a maior parte do vale apresentava qualidade do ar de moderada a insalubre.

Mendoza diz que os dados do trem mostram não apenas a dispersão da fumaça - algo que você não vê nas inversões do inverno, que têm baixa energia atmosférica, mas também os ventos noturnos descendo o Emigration Canyon no lado leste do vale, que elimina parte da poluição do ar.

"Estes são exemplos dos tipos de coisas que estamos vendo e que você não consegue ver com monitores fixos, "Mitchell acrescenta." Isso está nos ajudando a entender onde estão os gradientes no vale, como eles evoluem por meio de eventos de poluição, como durante o quarto de julho ou uma inversão ou um evento de ozônio. Você pode ver as massas de ar se movendo. Você pode ver onde está a poluição e como ela se move de diferentes partes do vale. "

Próximos passos

Próximo, Mitchell diz, a equipe espera adicionar sensores que medem óxidos de nitrogênio e monóxido de carbono, ambos componentes importantes da química atmosférica. Eles também gostariam de expandir o estudo para trens leves sobre cidades como Portland ou Denver.

"Seria muito interessante para nós podermos comparar os padrões espaciais que vemos aqui com outra cidade que tem uma topografia diferente e uma mistura diferente de fontes de emissão, "Mitchell diz, "para que possamos entender como as cidades em geral estão sendo afetadas por essas coisas e como isso é semelhante ou diferente do que está acontecendo em Salt Lake City."