Depuis plus de cinq ans, Les capteurs de qualité de l'air de l'Université de l'Utah ont fait du stop sur les trains légers sur rail TRAX, scannant la pollution de l'air le long des lignes rouges et vertes du train. Maintenant l'étude, autrefois un projet passion des chercheurs de l'U, est devenu un observatoire de long terme financé par l'État, avec un capteur supplémentaire sur la ligne bleue vers Sandy et Draper et des informations supplémentaires sur les événements qui ont un impact sur l'air de la vallée du lac Salé, y compris les feux d'artifice d'été et les inversions d'hiver.

Dans une nouvelle étude publiée dans Sciences urbaines , des chercheurs dont Daniel Mendoza et Logan Mitchell rapportent les dernières nouvelles du projet d'observation TRAX, y compris des études de validation des données qui renforcent la valeur des données pour d'autres chercheurs et trois études de cas d'événements récents montrant les capacités des capteurs mobiles de qualité de l'air.

Quoi de neuf :Ligne bleue et validation des données

Le système TRAX d'UTA se compose de trois lignes de métro léger :rouge, vert et bleu. Jusqu'en novembre 2019, Des capteurs U mesurant l'ozone et les particules ont été installés uniquement sur les trains des Lignes Rouge et Verte, parce que les deux lignes utilisaient les mêmes wagons. Ces deux lignes traversent le centre-ville de Salt Lake City, le couloir central I-15 et le côté ouest de la vallée. Avec un capteur supplémentaire sur la Blue Line, cependant, les mesures de la qualité de l'air s'étendent maintenant au quadrant sud-est de la vallée du lac Salé.

"C'est une zone très importante de la vallée, " dit Mitchell. " Il y a beaucoup de monde là-bas. " La Ligne Bleue monte et descend aussi en altitude, tout comme la ligne rouge qui monte du centre-ville de Salt Lake City au campus U. « Étant donné que l'altitude est un élément clé de la qualité de l'air et de la compréhension de la profondeur de l'inversion à différents jours, dans des conditions différentes, " il dit, "Ce sera un élément vraiment important de l'ensemble de données pour nous."

L'extension dans la vallée du sud permet également aux chercheurs d'en savoir plus sur la façon dont les masses d'air se déplacent entre les comtés de Salt Lake et de l'Utah, par l'étroit passage de la Pointe de la Montagne.

"C'est en fait très critique car nous avons parfois des phénomènes météorologiques très différents entre les deux vallées, " dit Mendoza. " Nous pouvons maintenant examiner dans notre bassin un échange de masses d'air. "

L'autre développement majeur du projet d'observation TRAX est la validation des données provenant des capteurs mobiles. Il s'agit d'une étape importante dans un projet pionnier comme celui-ci, et sert, avec les protocoles d'assurance qualité et de contrôle qualité, de certificat sur les données archivées qui sont désormais mises à la disposition d'autres chercheurs. Cela dissipe également toute crainte que la turbulence de l'air causée par le train en mouvement puisse fausser les lectures.

L'expérience impliquait un capteur de particules stationnaire placé à environ 10 pieds (3 m) de la voie ferrée qui prenait des mesures chaque fois que les trains TRAX se trouvaient à moins de 500 pieds (150 m) des capteurs. Comparer les lectures mobiles et stationnaires, Mendoza dit, a montré une précision de 96%. « Cela nous donne vraiment une grande confiance dans le fait que nos capteurs TRAX fonctionnent vraiment bien par rapport aux capteurs réglementaires et peuvent être utilisés pour des études de santé, politique et ainsi de suite, " dit Mendoza.

Regarder le feu d'artifice

Avec cinq années d'observations continues, le projet d'observation TRAX a capturé de nombreux événements liés à la qualité de l'air. Mendoza, Mitchell et leurs collègues documentent trois événements particuliers dans leur article :un événement d'ozone élevé d'août 2019, un événement d'inversion en piscine d'air froid en novembre 2019 et le feu d'artifice le 4 juillet, 2019.

Le feu d'artifice était unique, ce n'était pas un phénomène causé par un événement atmosphérique ou par la géographie de la vallée du lac Salé. Il s'agissait d'une incidence de plusieurs sources ponctuelles de pollution de l'air par des particules, permettant d'observer comment ces panaches de particules se sont déplacés dans la vallée.

Suite à une qualité de l'air généralement bonne, des points chauds de pollution élevée ont commencé à apparaître dans les données TRAX entre 22 h et 23 h. le jour de l'indépendance. A minuit, la majorité de la vallée connaissait une qualité de l'air modérée à malsaine.

Mendoza dit que les données du train montrent non seulement la dispersion de la fumée - quelque chose que vous ne voyez pas dans les inversions d'hiver, qui ont une faible énergie atmosphérique, mais aussi les vents du soir descendant Emigration Canyon sur le côté est de la vallée, qui élimine une partie de la pollution de l'air.

"Ce sont des exemples du genre de choses que nous voyons que vous ne pourriez pas voir avec des moniteurs fixes, " ajoute Mitchell. " Cela nous aide à comprendre où sont les gradients dans la vallée, comment ils évoluent à travers des événements de pollution tels que le 4 juillet ou une inversion ou un événement d'ozone. Vous pouvez voir les masses d'air se déplacer. Vous pouvez voir où se trouve la pollution et comment elle se déplace depuis différentes parties de la vallée."

Prochaines étapes

Prochain, Mitchell dit, l'équipe espère ajouter des capteurs qui mesurent les oxydes d'azote et le monoxyde de carbone, deux composants importants de la chimie atmosphérique. Ils aimeraient également étendre l'étude aux trains légers sur rail dans des villes comme Portland ou Denver.

"Ce serait vraiment intéressant pour nous de pouvoir comparer les modèles spatiaux que nous observons ici avec une autre ville qui a une topographie différente autour d'elle et un mélange différent de sources d'émission, " Mitchell dit, « afin que nous puissions comprendre comment les villes en général sont affectées par ces choses et en quoi cela est similaire ou différent de ce qui se passe à Salt Lake City. »