Formaldehyd- und Glyoxal-Emissionen von Waldbrandereignisse in Australien, Sibirien und Alaska in 2019 und 2020 wurden mit Hilfe von Satelliten-basierter Differential Optical Absorption Spectroscopy (DOAS) analysiert, und die effektiven Lebenszeiten beider Spurengase wurden mit Hilfe von Simulationen basierend auf dem HYSPLIT-Modell abgeschätzt. Beide Stoffe konnten bei australischen Waldbränden in mehreren tausend Kilometern Entfernung von Quellregionen detektiert werden, wobei die Säulendichten für Glyoxal und Formaldehyd über einen Zeitraum von ca. 40 Stunden halbiert wurden.
Das Verhältnis der Glyoxal- zur Formaldehyd-Säulendichte in den Rauchfahnen, R_GF, unterschied sich sowohl zwischen unterschiedlichen Regionen als auch zwischen verschiedenen Tagen in der selben Region. In Australien konnten durch vorherige Studien verschiedene „blow-up“ Feuer identifiziert werden, die zu Feuer-induzierten Gewittern (Pyrocumulonimbus oder pyroCB) beitrugen, wobei Waldbrandemissionen direkt in die Stratosphäre gedrückt wurden. An Tagen mit pyroCb-Aktivität wurde R_GF zwischen 0.057 und 0.087 in der Nähe von Bränden gemessen, verglichen mit R_GF von 0.203 bis 0.253 an Tagen ohne pyroCb-Ereignisse. Ein möglicher Zusammenhang zwischen Rauchwolkenhöhe und R_GF wurde mit Hilfe von CALIOP Lidar-Daten untersucht: in Australien konnten hohe Rauchwolken mit einer Höhe von 15 km über dem Meeresspiegel (ASL) mit niedrigen R_GF Werten von ca. 0.05 korreliert werden, wobei für niedrigere Wolken (3 km ASL) ein R_GF von ca. 0.1 gemessen wurde.
In Sibierien konnte eine vergleichbare Variabilität der gemessenen R_GF Werte festgestellt werden, wobei alle Rauchwolken unterhalb einer Höhe von 5 km detektiert wurden. In Alaska wurden in der Nähe zu Quellregionen R_GF Werte von 0.05 bis 0.065 gemessen, niedriger als in Australien und Sibirien.
Waldbrandemissionen können tropospherische und stratospherische Ozonkonzentrationen beeinflussen, und haben Auswirkungen auf den Strahlungshaushalt der Erde. Ein gutes Verständnis der Mechanismen, die zu weitem Transport und stratosphärischen Injektionen von kurzlebigen Stoffen wie Formaldehyd und Glyoxal im Zusammenhang mit Waldbrandereignissen führen, ist entscheidend für zukünftige Risikoabschätzungen. Diese Arbeit untersucht die Möglichkeit, Waldbrandereignisse basierend auf R_GF zu klassifizieren, woraus wichtige Mechanismen für Entscheidungsfindungen in der Zukunft entstehen könnten.