Science Policy
第一天项目

通过使烟雾追踪成为荒地消防管理的核心部分来挽救生命

06.16.23 | 7 min read | 文字Alistair Hayden

概括

Toxic smoke from wildland fire spreads far beyond fire-prone areas, killing many times more people than the flames themselves and disrupting the lives of tens of millions of people nationwide. Data infrastructure critical for identifying and minimizing these smoke-related hazards is largely absent from our wildland fire management toolbox.

Congress and executive branch agencies can and should act to better leverage existing smoke data in the context of wildland fire management and to fill crucial data infrastructure gaps. Such actions will enable smoke management to become a core part of wildland fire management strategy, thereby saving lives.

挑战和机会

2023 National Cohesive Wildland Fire Management Strategy Addendum描述了对未来的愿景:“在需要时安全有效地扑灭大火;在允许的地方使用火;管理我们的自然资源;并集体学习与野外火一起生活。自从最初发表以来进行了重大研究战略2014年表明野火烟雾会影响美国各地的人们thousands of deaths数十亿美元每年的经济损失。

烟影响超过它们相应的火焰会影响远处的海岸,并跨越了沿海地区。但是,野火战略和fundinglargely focus on flames and their impacts. Smoke mitigation and management should be a high priority for federal agencies considering the 1:1 ratio of economic impacts and1:30火与烟气死亡的比率

Some smoke data is already collected, but these datasets can be made more actionable for health considerations and better integrated with other fire-impact data to mitigate risks and save more lives.

烟雾跟踪

有几个联邦计划在全国范围内追踪野火烟雾,但其实用性是可行的智力,以实现健康的差异。例如,东海岸最近的“烟雾”强调了一些difficulties with public warning systems.

现有的Wildfire-Smoke监视和预测计划包括:

EPA还发布了回顾性烟气排放的总计National Emissions Inventory(NEI), but these lack specificity on the downwind locations impacted by the smoke that would be needed to be used for health considerations.

现有数据非常好,但是使用数据的科学家以非标准化的方式将它们结合在一起,从而使结果的互操作性变得困难。需要创建新的全国权威烟数据工具(很可能通过将现有数据和现有方法链接起来)并集成到核心Wildland Fire策略中以挽救生命。

烟雾健康的影响

对于公共或政策制定者,没有对野火烟雾影响人类健康影响的单一权威会计。烟雾和健康基础设施的四个关键差距可以解释为什么尚不存在这样的会计。

  1. 这U.S. lacks a standardized method for quantifying the health impacts of wildfire smoke, especially mortality, despiterecent research progress in this area
  2. 缺乏全国烟雾集中数据集阻碍了全国对烟雾健康影响的研究,因为不同的研究different approaches
  3. 通过国家生命统计系统(NVSS), managed by the国家卫生统计中心(NCHS), is slow and difficult for the scientists who seek to use mortality data in epidemiological studies of wildfire smoke.
  4. 空白保持在理解野火烟雾的相对危害时,与一般的空气污染(例如,来自汽车和工厂的一般空气污染)相比,野火烟雾可能包含燃烧的危险化合物,这些化合物通常被用作健康研究中的类似物。

解决这些差距将使官方的野火 - 烟雾侵犯死亡人数能够由决策者宣传和使用。

将野火烟雾整合到野外消防管理策略中

机构间合作目前制定了Wildland Fire Management策略。具有促进机构间协作的任务的三个关键团体是国家机构间消防中心(NIFC),国家野火协调小组(NWCG),以及荒地消防领导委员会(WFLC)。NIFC维护有关野火影响的数据集,包括燃烧的基本摘要统计数据,但烟数据不包括在这些数据集中。此外,虽然NWCG确实有17个致力于吸烟的委员会中的1个,并且有包括NOAA的合作危险映射系统),没有主要的野火合作包括具有衡量烟雾影响的专业知识的机构,例如EPA或疾病控制中心(CDC)。最后,WFLC在最近的2023 National Cohesive Wildland Fire Management Strategy Addendum,但仍然需要更加重视烟雾。更好地整合烟雾数据,烟雾健康数据和烟雾爆炸机构将使人们可以更好地考虑烟雾,这是国家荒地消防管理策略的一部分。

Plan of Action

为了使烟雾管理成为Wildland Fire Management策略的核心和可行的一部分,从而挽救了生命,应采取几种相互关联的行动。

为了增强决策工具,个人和司法管辖区可以用来保护公共卫生,国会应采取行动:

  1. Issue smoke wave alerts nationwide.为国家气象局(NWS)提供资金,以通过Wireless Emergency Alerts(WEA)系统,专为极端天气警报而设计。NWS目前通过低级警报途径分发由州机构定义的烟雾消息,但应使用WEA系统增加多少人接收警报。此外,一项国家计划,而不是当前的州级决定,将确保全国范围内的连续性,因此所有社区都及时警告潜在的致命烟雾灾害。警报应遵循最佳实践,以提醒人们简洁地向最大受众传递信息,同时避免警报疲劳。
  2. 创建一个全国性的烟雾集中数据集。资助NOAA和/或EPA,通过整合空气监测数据和卫星数据来创建地面烟雾PM2.5浓度的数据清单现有方法as needed. The proposed data stream would provide standardized estimates of smoke concentrations nationwide, and would be a critical precursor for estimating smoke mortality as well as the extent to which smoke is contributing to poor air quality in communities. This action would be enhanced by data from recommendation 4 (below).
  3. Create a smoke mortality dataset。Fund the CDC and/or EPA to create a nationwide data inventory of excess morbidity and mortality attributed to smoke from wildland fires. An additional enhancement would be to track the smoke health impacts contributed by each source wildfire. Findings should be disseminated in NIFC wildfire impact summaries. This action would be enhanced by data from recommendations 4-5 and research from recommendations 6-8 (below).

建议1-3中的决策工具今天可以根据现有数据流创建。应在4-10建议中进一步增强它们:

To better track locations and concentrations of wildfire smoke,国会应采取行动:

  1. Install more air-quality sensors. Fund the EPA, which currently monitors ground-level air pollutants and co-oversees the射击和烟图与USFS一起,根据需要在美国和其他地方建立烟雾监测站,以向所有社区提供有关野火 - 熏制暴露的实时数据。
  2. Create a smoke impact dashboard. The current EPA射击和烟图显示了来自监管级空气监视器,商用级空气传感器和烟雾李子卫星数据的近实时数据。升级后的仪表板将该地图与建议1-3的数据相结合,以提供有关地面空气质量的当前和历史信息,由于野火烟雾而引起的污染物部分以及预期的健康影响。它还将包括短期预测数据,通过融合火灾行为和复杂地形的其他建模能力将大大改善。

更好地跟踪野火烟的健康影响,国会应采取行动:

  1. 改善研究人员获取死亡率数据。具体而言,指导CDC增加流行病学家的访问权限国家生命统计系统。该数据系统包含美国的最佳死亡率数据,因此增强访问将增强科学界研究野火烟雾的健康影响的能力(建议6-8)。
  2. 建立野火健康研究中心。具体而言,为国家卫生研究院(NIH)提供资金,以建立旗舰野火 - 熏制健康研究中心,以研究野火烟雾的健康影响。结果 - 截止性途径应包括通过NIFC来吸引广泛的野火政策受众。
  3. 增强了健康影响 - 分析工具。直接EPA评估可用的流行病学文献,以采用标准化的野火浓度 - 响应功能,用于估算其健康影响BenMAP-CE工具。目前使用非野火功能even in the research literature,尽管有可能underestimating the health impacts of wildfire smoke

To enhance wildland fire strategy by including smoke impacts,国会应采取行动:

  1. 雇用机构间人员。具体来说,资助EPA和CDC,将员工安置在NIFC主要办公室并加入NIFC合作。这将促进烟雾专家与专注于野火其他方面的机构之间的合作。

支持景观管理研究。具体而言,指示USFS,CDC和EPA继续研究不同景观管理策略的公共卫生影响(例如,与完全抑制相比,不同频率的规定燃烧)。大量现有研究,包括来自EPA, has investigated these links but still more is needed to better inform policy. Needed research will continue to link different landscape management strategies to probable smoke outputs in different regions, and link the smoke outputs to health impacts. Understanding the whole chain of linkages is crucial to landscape management decisions at the core of a resilient wildland fire management strategy.

箭头的图表显示了从上到下,在提出的基础架构之间的数据流,每个形状代表一个建议。数据从数据输入(顶部框)到可行的决策工具(圆圈),最后到将烟雾整合到Wildland Fire Management策略(底部框)中的途径。这三个蓝色形状是可以立即实现的建议。

Cost estimates

This proposal is estimated to have a first-year cost of approximately $273 million, and future annual cost of $38 million once equipment is purchased. The total cost of the first year represents less than 4% ofcurrent annual wildfire spending(随后的几年将是年度支出的0.5%),这将为每年挽救数千人的生命奠定基础。该估算背后的假设可以在常见问题解答中找到。

Recommendation Completion Date 负责的机构
1.National smoke alerting 尽快 NWS
2.烟雾集中数据集 尽快 EPA/NOAA
3. Smoke mortality dataset 尽快 EPA/CDC/NIFC
4.更多的空气质量传感器 5 years EPA
5. Smoke impact dashboard 尽快 NOAA
6. Improved access to mortality data 1年开始,然后继续 CDC
7.野火健康研究中心 2年开始;5年赠款 NIH
8. Enhanced health-impact-analysis tools 1 year EPA
9.机构间人员配备 正在进行 EPA/CDC/NIFC
10.景观管理研究 正在进行 USFS/CDC/EPA

Conclusion

在美国,越来越多的人受到野火烟雾 -27倍比十年前,更多的人经历了极端的烟雾。需要计划的计划来提高国家技术以提高与烟雾有关的安全性,从而挽救生命并降低与烟有关的公共卫生成本。

经常问的问题
本备忘录中描述的建议需要多长时间?

建议1-3可以在大约6-12个月内完成,因为它们依靠现有技术。建议4需要建立物理基础设施,因此要开始需要6个月的时间,要完成几年。建议5需要从现有工具中构建数字基础架构,因此可以立即启动它,但依赖于建议2-3的数据来完成。建议6将需要一年的人员时间来完成进行更改所需的计划审查,然后需要持续支持。建议7建立了研究中心,这将需要2年的时间才能征求和选择建议,然后经过5年的资金。建议8需要文献审查,可以在1年内完成。建议9-10是可以在第一年内开始的持续项目,但随后将需要持续的支持才能成功。

由于野火烟雾,每年有多少人死亡?

最新估计表明在美国,成千上万的人死亡each year due to wildfire smoke. However, there is no consistent ongoing tracking of smoke-attributable deaths and no centralized authoritative tallies.

For how long after a wildfire does smoke cause deaths?

野火本身发生了许多死亡 - 野火烟雾含有小颗粒(小于2.5微米,称为PM2.5),这些颗粒立即增加了中风和心脏病发作的风险。由于长期并发症,大火后可能发生其他死亡,这与吸烟增加死亡率一样。

Where are people dying due to wildfire smoke?

Wildfires and wildfire smoke occur across the country, so deaths attributable to these causes do too.Recent research indicates由于烟雾的长途运输和这些州的人口众多,西海岸的野火烟雾造成的死亡人数很大。

该提案的成本估算是如何计算的?

建议2、3和8的一次性费用根据人年的努力估算,并在第一年的年度成本增加。建议2-3要求一个大型团队创建初始数据集,然后需要较小的团队来维护,而建议8仅需要初始文献审查,而不需要维护。每年一个人年为150,000美元,包括附带福利。


One-time costs for recommendation 4 were calculated in terms of air-quality monitor costs, with one commercial grade sensor ($400) for each of the 84,414 census tracts in the U.S., one sensor comparable to regulatory grade (estimated at $40,000) for each of the 5% most smoke-impacted census tracts, and 15% overhead costs for siting and installation.


根据人年的努力,估计建议1-3、5-6和9-10的建议费用是薪水是这些项目的主要消费量。每年一个人年为150,000美元,包括附带福利。


推荐4的年度成本是通过假设10%的传感器每年需要替换来估计的。这些资金可以在当前的空中质量监视器维护实践后将其传递给司法管辖区。


建议7的年度费用为四个NIH研究核心中心(P30赠款类型),每年最高250万美元。

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