2015 年 3 月に遡ると、私たちは北京で米国国務省および中国使節団 (北京の米国大使館で PM 2.5モニターを運営している有名な団体) の数名の環境専門家と会う機会がありました。
取り上げられたすべてのトピックの中で、特に取り上げる価値のあるトピックが 1 つあります。それは、「ナウキャスト」システムです。このシステムは、μg/m3 またはppbで表される生の汚染物質測定値を AQI (0 ～ 500 のスケール) に変換するために米国 EPA によって使用されています。これは、 airnow.gov Web サイトで報告されるすべての AQI 値に使用されます。
ナウキャストの背後にあるコンセプトは、濃度を AQI に変換するときに使用する「 24 時間平均」を補正することです。この平均化の理由は、 AQI スケールが各健康懸念レベル (つまり、良好、中程度、... 不健康...) が 24 時間の曝露下で有効であると指定しているためです[1] 。たとえば、AQI 188 (不健康) を見た場合、「 24 時間外出していて、その 24 時間中のAQI が 188 であれば、健康への影響は不健康である」と解釈する必要があります。これは、「現在報告されている AQI が 188 であれば、健康への影響は不健康である」ということとはまったく異なります。
問題は、24 時間平均化は非常に悪いアイデアであり、少なくとも次の 2 つの理由から廃止されるべきであるということです[3] 。
- まず、大気汚染の原動力は、風によって 30 分以内に空気が完全に浄化されるほどです。 この現象は北京で頻繁に見られ、強い北風により PM 2.5 AQI が 1 時間以内に 300 以上から 50 以下になることがあります[2] 。このような状況が発生すると、空気の質が良好であることがわかるまで 24 時間待ちたくはありません (新鮮な空気を楽しむために散歩に出かけましょう!)。
- 2 番目の理由は、大気の質が突然悪化した場合です。有名なケースの 1 つは、風が北に向かっているときにシンガポール スモッグを引き起こしたインドネシアの山火事です。この状況下では、AQI が 50 未満から 150 を超えるまでにわずか 1 時間かかります。実際のところ、シンガポールがまだ 24 時間の平均測定値しか提供していなかった頃、喘息や敏感な人々から多くのリクエストがありました。
これは、米国 EPA がナウキャストシステムを導入した理由です。これは、変化する大気質条件下での平均化の必要性を補うために使用される代替換算式です。 Wikipediaによると、次のように説明されています。
NowCast は、直近 12 時間の PM 監視データから計算されますが、汚染物質レベルが変化している場合、NowCast は通常の 12 時間の平均よりも直近数時間のデータを重み付けします。 NowCast は、暦日全体の時間ごとの濃度が監視されるまで、AQI の計算において 24 時間の平均 PM 濃度の代わりに使用されます。」
NowCast AQI の計算に使用される式は、科学者以外の人にとっては野蛮に見えるかもしれません。
and Wmin = 1/2 and N = 12 しかし実際には、北京の大気質への応用例を見ると、それは非常に簡単です。
NowCast AQI:
ナウキャストで計算された AQI の結果は、平均という点では依然として非常に顕著であり、少なくともアジアの塵の中に住んでいる人が期待するものよりもはるかに優れています。その理由の 1 つは、変化のレベルを決定するための重み係数のしきい値が最小 0.5 に設定されているためですが、実際にはその値は 0.5 よりもはるかに低い場合が多いためです。次のグラフは、このしきい値重み係数を示しています。赤は 0.5 未満の重みを示すために使用されています。
現在定義されているナウキャスト公式は、アメリカの大気質レベルに基づいた研究の成果です。米国の場合は現在の状況を正確に報告しますが、大気質の影響がより強いアジアの場合はそうではない可能性があります。このため、私たちはナウキャストの公式を各大陸に適応させる必要があると考えています。
アジアの場合、次のように定義できます。 Wmin = 1/10 and N = 3 , 次のグラフに対応します。必要に応じて、2 つのパラメータを自分で直接変更することもできます。 Wmin = and N =
今のところ、世界大気質指数プロジェクトおよびチャイナ ミッション AQI (別名北京米国大使館、上海米国総領事館など) で使用される換算式は依然として「インスタント AQI 」、別名「インスタントキャスト」に基づいています。 (つまり、平均化はまったく行われません)。しかし、この「アジアン・ナウキャスト」提案の結果に基づいて、これはすぐに更新される可能性があります。
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