对于大气科学家 Wade Permar 博士来说，这是非常激动人心的一天。
蒙大拿州正值深秋，森林大火冒出浓烟，蒙大拿大学消防中心的学生和工作人员拿着耙子和水龙带。他和他的团队正在使用最先进的移动空气质量研究实验室从 30 米受控火（或“规定燃烧”）线收集排放数据。
韦德·佩马尔博士
移动实验室从现场吸入烟雾，测量臭氧、一氧化碳和氮氧化物，以及 160 多种挥发性有机化合物；它分析气溶胶的光学特性，并记录气象条件。
颗粒物（如烟雾）会降低空气质量。由于许多颗粒非常小，它们会深深埋入您的肺部，从那里它们可以进入您的血液，增加肺部和心脏患病的风险。大气层中的臭氧可以保护我们免受大部分太阳紫外线辐射，但当它存在于地面时，就会损害植物和细胞。这两种成分只是烟雾这一复杂混合物的一小部分，火灾释放出的许多其他气体也是烟雾形成的原因。
佩马尔博士和他的团队试图回答的问题是，指定火灾产生的烟雾是否与典型的野火不同……呼吸的危害是否较小？ “我们减轻夏季严重森林火灾影响的最佳策略之一是在秋季和春季，当条件更有利于燃烧时，进行更多受控或‘规定’的火灾。”他说。
虽然美国大部分地区的空气质量有所改善，但美国西部的空气质量实际上正在下降——这是野火增加的直接结果。
“到目前为止，收集此类数据的成本非常高，而且在后勤方面也具有挑战性。过去，我们主要使用研究飞机来研究空气质量；将一堆科学仪器放在飞机上，然后穿过烟雾进行横断面飞行。”
该货车的一些科学设备以前是由 C130 装载的。
货车是一个带轮子的实验室。它所包含的设备并没有缩小尺寸——它很大并且消耗大量电力。
Permar 博士再次说道：在大多数情况下，在制造仪器时，功率和重量并不是考虑因素，而且大多数仪器都是为了连续运行。这是构建的一个重要组成部分，一些仪器根本不喜欢打开/关闭，因此需要恒定的电源。
货车安装方式的另一个大好处是，我们可以从岸电/发电机/交流发电机电源切换而不会出现任何电力下降（我们拥有最敏感的 UPS 设备）。过去一个月，我们的质谱仪一直在货车中不间断运行。
除了仪器本身之外，我们还有相当多的消耗大量电力的加热器和泵。
这辆货车配有一个移动电源，可以运行实验室设备，同时允许其他小组为扫描火线的无人机充电。他们使用 WiFi 网络帮助团队在现场保持联系。
Adventure Van Systems的 Ken Smith负责将福特 Sprinter 货车变成一个实验室，其电力比大多数离网家庭的电力还要多。
他设计了一个基于 Victron Energy 的电力系统，以大型 Pylontech 电池组为中心，无需依赖发电机或太阳能输入即可供电。实验室设备会产生大量热量，因此需要两台安装在屋顶的空调。 “屋顶上的双空调装置、风扇和其他用于采集空气样本的屋顶穿透装置，没有留下足够的空间来安装太阳能电池板，” Ken 解释道。还有一个空气采样“毒刺”，它向货车前部延伸，以在行驶过程中采集干净的空气样本，不含废气和道路灰尘。曾考虑安装车载发电机，但遭到拒绝，因为它会减少离地间隙或占用货车内部太多空间，更不用说它会产生噪音和增加空气污染。 ”
出于这些原因，电池和逆变器系统最有意义。该货车的电气系统包括：
2 个 MultiPlus-II 48V 5000W 逆变器/充电器 6 节 Pylontech US5000 48V 机架式 LiFePO4 电池 1 x 12V Pylontech RT12100G31 LiFePO4 电池 1 x智能太阳能 MPPT 100/20 太阳能充电控制器（作为 12v 子系统的 48v-12v DC-DC 充电器安装 - 风扇、灯、USB 充电器端口、12v 插座） 1 x Cerbo GX通信中心设备 1 个GX Touch 50 2 个Lynx 电源输入 1 个山猫经销商 1 个1000A 智能分流器 1 x EG4 Chargeverter 48v 充电器 – 检测 EV 充电站的电压并适当充电。 1 x Zeus 高压外部交流发电机调节器 1 x 48v 100A 辅助/双交流发电机逆变器和电池组的尺寸可以为所有机载设备、计算机服务器和其他电子设备供电，以便在现场进行全天 8 小时的样品采集。第二个交流发电机和外部交流发电机调节器可在行驶时最大限度地提高电池充电效率。
当部署数天后，到了晚上，货车会停在酒店或有时是营地，插入岸电为电池组充电。还安装了电动汽车充电器——这是货车停在大学校园时的主要充电源。
“例如，该系统仅接受高质量电源，以保护昂贵的实验室设备免受低电压的影响。在荒地营地或房车连接处，使用“脏”或不可靠的电源是很常见的，因此了解我们已覆盖所有基地是该系统的主要考虑因素。 ” Adventure Van Systems 的 Victron 经销商Intelligent Controls的Reid Loessberg 说道。
Permar 博士经常在手机上使用VRM，以便监控机舱温度（当天气变得太热或太冷时，推送通知会让他知道）；检查岸电是否仍然通电；检查两台逆变器之间的功率负载是否平衡；检查功耗和电池充电状态，以确保它们有足够的电量进行下一次部署。
在飞机上的高空分析的烟雾并不能准确代表地面（人类生活和工作的地方）的空气质量。新的移动实验室使佩马尔博士和他的团队能够捕获更准确的数据，这将有助于为国家关于规定烧伤实践的政策提供信息。
“我们已经能够每天使用电池电量进行 12 小时的采样，甚至在交流设备不运行时长达 24 小时，这真是太神奇了。电力系统设置超出了 预期。 ”佩马尔博士说。
规定的焚烧是有争议的，因为它们有成为更大规模野火的风险，但目标是通过定期的低强度火灾来恢复森林——恢复到健康状态——同时减轻更大规模野火的一些风险。
在春季或秋季燃烧时，大气中发生的化学反应要少得多， ”佩马尔博士说。 “空气质量影响往往不太严重，而且在一年中的这些时候，烟雾不会输送到那么远的地方，因为火灾较小，而且温度不利于长距离输送。因此，影响往往是局部的，而不是区域性的。但是，尽管规定火灾有所有观察到的好处，但关于其对空气质量影响的可用数据并不多。
在将此类设备部署到燃烧地点并捕获 数据之前，没有人知道围绕野火遏制的不同政策的真正影响。问题的关键是这种规定烧伤的政策是否是一个好主意。希望通过这个现场实验室，我们能够用良好的数据清楚 地回答这个问题。