Combustion aerosol from experimental crown fires in a boreal forest jack pine stand

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Abstract:

Combustion aerosol particles from boreal forest fires were quantified to facilitate investigation of the potential effects of increased fire activity caused by global warming, by providing data inputs for global and regional climate modelling of the direct and indirect effects. Aerial sampling was carried out in smoke plumes from 1-ha prescribed burns in mature jack pine stands. The three sampled burns resulted in crown fires, with fuel consumption from 4.2 to 5.8 kg·m–2. Accumulation and coarse mode aerosol (>0.1 µm) was quantified using a passive cavity aerosol spectrometer probe and cascade impactor. The number median diameter of particles in the smoke plume was 0.29 µm, and the peak number and cross-sectional area density occurred around a particle size of 0.4 µm. More than 99% of particles sized had diameters <1.2 µm. Aerosol from flaming combustion was coarser than that from the smouldering phase, with number median diameters of 0.3 and 0.2 µm, respectively.

La combustion des particules d'aérosol produites par les feux en forêt boréale a été quantifiée pour faciliter l'étude des effets potentiels de l'augmentation des feux due au réchauffement global en fournissant des entrées de données pour la modélisation des effets directs et indirects du climat à l'échelle régionale et globale. Un échantillonnage aérien a été effectué dans les panaches de fumée provenant de brûlages dirigés d'un hectare dans des peuplements matures de pin gris. Les trois brûlés échantillonnés ont produit des feux de cime avec une consommation de combustibles de 4,2 à 5,8 kg·m–2. L'accumulation et la fraction grossière (>0,1 µm) des aérosols ont été quantifiées à l'aide d'une sonde spectrométrique à cavité passive pour aérosol et d'un impacteur en cascade. Les particules dans le panache de fumée avaient un diamètre médian de 0,29 µm; le nombre maximum et la masse surfacique maximale de la section transversale sont survenus lorsque la dimension des particules atteignait approximativement 0,4 µm. Plus de 99 % des particules avaient un diamètre <1,2 µm. Les aérosols provenant de la combustion avec flammes étaient plus gros que ceux de la phase de combustion couvante avec des diamètres médians de respectivement 0,3 et 0,2 µm.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2004

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