煙があるところにデータがある：森林局が山火事の影響を予測する新しいアプローチを試みる
山火事が発生すると、煙が問題になります。
地上で炎と闘う消防士、ヘリコプターや飛行機から水や難燃剤を散布する消防士にとって、それは大きな問題です。乳幼児、子ども、高齢者、そして喘息などの呼吸器疾患を持つ人にとっても、それは大きな問題です。そして、煙がひどくなると、誰もが危険にさらされます。
シェラン・ダグラス保健地区の地域保健および準備担当ディレクターのメアリー・スモールに聞いてみてください。
数年前の夏、煙が濃かった時は「空気が見えました」とスモール氏は語った。「ガスを吸う代わりに、物質を吸っていたんです」
シアトルにある米国森林局の太平洋野火科学研究所は、大気汚染の浄化、あるいは少なくとも呼吸に適した環境がどこにあるかを人々に知らせようと努めています。同研究所は「BlueSky」と呼ばれるプログラムを開発しました。このプログラムは、様々な情報源からデータとモデルを取り込み、野火の煙が時間の経過とともにどこへ移動するか、そして排出物の化学的性質を予測します。
「ここでの目標は、できる限り多くの異なるシステムを統合し、それら同士の接続と通信を容易にすることです」と、同研究所の AirFire チームのリーダーであるシム・ラーキン氏は語った。
BlueSkyの予測は、天気予報、火災の規模、燃焼物の種類、燃料の水分量、地形などのデータに基づいています。このプログラムは、煙の一般的な予測に加え、煙の到達範囲を予測する詳細なレポートも提供し、消火活動を行う現場指揮官や保健当局にとって重要な情報を提供します。予測は全米およびカナダで利用可能です。
さらに同研究所は最近、米国環境保護庁（EPA）および連邦疾病予防管理センターと協力し、一般の人々が自分の住んでいる場所の煙の状況を正確に調べることができるアプリの開発を開始した。
このアプリは、スマートフォンのカメラを使って、自分が立っている場所の視界範囲を推定することを可能にします。視界範囲は空気中の煙の量によって影響を受けます。また、アプリは周囲の湿度も考慮し、超局所的な汚染量を算出します。来年にはアプリの試験運用を開始する予定です。
「山火事が発生すると、情報に対する需要が高まります。これがその需要に応えてくれることを期待しています」と、ノースカロライナ州環境保護庁の上級環境衛生科学者スーザン・ストーン氏は語った。
このアプリは、森林局の研究所が開発中の最新の技術ツールです。2002年、ラーキン氏はBlueSkyの開発に携わり、翌年にはこのプログラムが毎日の煙予報を作成できるようになりました。気候学者であるラーキン氏は、ワシントン大学で博士号取得を目指しながらエルニーニョ現象を研究していました。その後、専門知識を現実世界で応用できる方法を見つけたいと考え、森林局に就職しました。
「私は、ごく標準的なコンピュータサイエンスの手法を使って、再利用でき、簡単に修正できるフレームワークをカプセル化して構築し、それが BlueSky になりました」とラーキン氏は説明する。
シアトル森林局の大気資源専門家ジャニス・ピーターソン氏は、このプログラムは当初の障害やトラブルの後に進化し、改善してきたと語った。
「ここ数年で、本当に本領を発揮し始めました」とピーターソン氏は語った。「本当に素晴らしい働きをしています。本当に素晴らしい働きをしていて、研究所のスタッフは文字通り、山火事の季節には24時間365日体制でサポートしてくれています。」
そして、需要は高まっています。今夏のオカノガン複合火災は、ワシントン州北中部で50万エーカー以上を焼き尽くし、州史上最大の山火事となりました。気候変動による気温上昇に伴い、専門家は北西部の山火事シーズンがさらに悪化すると予測しています。
公衆衛生当局のスモール氏は、2012年にウェナッチー地域で30日間にわたって危険な大気状態をもたらした特にひどい火災を覚えている。
「ここで暮らすのは本当に辛かった」と彼女は言った。「次の日には良くなるだろうとずっと思っていた。そんな状態がずっと続いた」
太平洋野火科学研究所のブルースカイ・プログラムによる煙予測レポートは、この時期に不可欠なものとなりました。森林局は、煙の噴出が最も激しい場所と時間を予測する3日間予報を提供しました。
「一般の人々、学校、観光客、呼吸器系の問題を抱える人々が必要とする役立つ情報のリストを作成するのは本当に簡単でした」とスモール氏は語った。
報告書は、煙が最も多い曜日と時間帯を詳細に示しており、人々はそれに応じてスケジュールを調整することができました。スモール氏がウェナッチーで屋外運動を控えるよう勧告を出さなければならなかったとき、報告書によって近隣の空気の質が良い地域がわかり、人々をそこへ誘導することができました。
ブルースカイの予報は非常に正確だった。「98%くらい当たっていました」とスモール氏は言う。「彼らの予測は素晴らしかったです。」
煙予測レポートは、当局が可燃性物質の在庫を制御的に減らすために意図的に設定した山火事の日時を設定する際にも使用されます。これらの山火事は、より高温になり、環境と人々に甚大な被害をもたらす可能性のある、制御不能な大規模火災のリスクを軽減することを目的としています。
しかし、いわゆる計画的焼却をめぐって、森林局と州天然資源局（DNR）の間で激しい議論が繰り広げられています。シアトル・タイムズ紙が最近報じたように、森林局は予防的な焼却の拡大を呼びかけている一方、DNRは居住地域における煙害防止の規則を理由に、その実施に抵抗しています。
ラーキン氏は意見の相違には触れず、自分の研究室の予測を解決策の一部にしたいと提案した。
「様々なシナリオにおける煙の発生を正確に予測する能力をさらに向上させる必要があることは明らかです」とラーキン氏は述べた。「それが私たちの研究の原動力の一つです。」
