Um guia para iniciantes em qualidade do ar Instant-Cast e Now-Cast.
A Beginner's Guide to Air Quality Instant-Cast and Now-Cast.

Posted on March 15th 2015
(re-edited on January 12th 2020)
Compartilhar: aqicn.org/faq/2015-03-15/air-quality-nowcast-a-beginners-guide/pt/
Typhoon and Dust on East Asia, Courtesy of NASA (attribution)

Em Março de 2015, tivemos a oportunidade de nos encontrar em Pequim com vários especialistas ambientais do Departamento de Estado dos EUA, bem como da Missão da China ( a famosa entidade que gere os monitores PM 2,5 na embaixada dos EUA em Pequim ).

Entre todos os temas abordados, há um sobre o qual vale a pena escrever, nomeadamente o sistema “ nowcast ”. Este sistema é usado pela EPA dos EUA para converter as leituras de poluentes brutos, expressas em µg/m3 ou ppb , no AQI (escala de 0 a 500). É usado para todos os valores de AQI relatados no site airnow.gov .

O conceito por trás do nowcast é compensar a “ média de 24 horas ”, que deve ser usada na conversão das concentrações para AQI. A razão para esta média é que a escala AQI especifica que cada um dos Níveis de Preocupação com a Saúde (ou seja, Bom, Moderado,... Insalubre...) é válido sob uma exposição de 24 horas [1] . Por exemplo, ao ver um AQI de 188 (Insalubre), é necessário lê-lo como “ se eu ficar fora por 24 horas e o AQI for 188 durante essas 24 horas , então o efeito na saúde é Insalubre ”. Isto é bastante diferente de dizer que “ se o AQI reportado agora for 188, então o efeito na saúde é prejudicial à saúde ”.

O problema é que a média de 24 horas é uma péssima ideia e deveria ser abolida [3] pelo menos por esses dois motivos:

  • Primeiro, a dinâmica da poluição atmosférica é tal que o vento limpa completamente o ar em menos de 30 minutos! Este fenómeno é frequentemente observado em Pequim, com os fortes ventos do norte capazes de trazer o AQI PM 2,5 de mais de 300 para menos de 50 em menos de uma hora [2] . Quando isso acontece, ninguém quer esperar 24 horas para saber que a qualidade do ar está boa (e sair para passear para aproveitar o ar puro!)

  • A segunda razão é quando a qualidade do ar piora repentinamente. Um caso famoso é o incêndio florestal na Indonésia que causa o Smog de Singapura quando os ventos se dirigem para norte, circunstâncias sob as quais o AQI pode passar de menos de 50 para mais de 150 em apenas uma hora. Na verdade, recebemos muitos pedidos de pessoas asmáticas/sensíveis quando Singapura ainda fornecia leituras médias de 24 horas.

É por estas razões que a EPA dos EUA introduziu o sistema nowcast : É uma fórmula de conversão alternativa utilizada para contrabalançar a necessidade de calcular a média sob condições variáveis de qualidade do ar. Na Wikipedia , é descrito como:

O NowCast é calculado a partir das 12 horas mais recentes de dados de monitoramento de PM, mas o NowCast pondera mais as horas mais recentes de dados do que uma média comum de 12 horas quando os níveis de poluentes estão mudando. O NowCast é usado no lugar de uma concentração média de PM de 24 horas no cálculo do AQI até que um dia inteiro de concentrações horárias tenha sido monitorado."

A fórmula usada para calcular o AQI NowCast pode parecer bárbara para não-cientistas.

and Wmin = 1/2 and N = 12

Mas, na verdade, é bastante simples quando olhamos para este exemplo aplicado à Qualidade do Ar de Pequim.

Instant AQI (no averaging, AQI converted directly from the 1 hour readings):

NowCast AQI:

O resultado do AQI calculado agora é ainda muito pronunciado em termos de média, pelo menos muito mais do que seria de esperar alguém que vivesse na poeira asiática. Uma das razões é que o factor de ponderação, que serve para determinar o nível de mudança, tem um limite mínimo de 0,5, quando na realidade o seu valor é muito inferior a 0,5 em muitos casos. O gráfico a seguir mostra esse fator de peso limite, onde o vermelho é usado para denotar os pesos abaixo de 0,5

NowCast weight factors:

A fórmula nowcast, tal como é definida hoje, é fruto da pesquisa baseada nos níveis de Qualidade do Ar na América. Embora para os EUA forneça um relatório preciso das condições actuais, pode não ser o caso da Ásia, onde a dinâmica da Qualidade do Ar é muito mais forte. Por esta razão, acreditamos que a fórmula nowcast deve ser adaptada para cada continente.

Para a Ásia, poderia ser definido como Wmin = 1/10 and N = 3 , correspondente ao seguinte gráfico:
NowCast modificado para Ásia (também conhecido como NowCast Asia AQI):

Se desejar, você também pode alterar diretamente os dois parâmetros: Wmin = and N =
Para referência, AQI instantâneo:

Por enquanto, a fórmula de conversão usada no projeto do Índice Mundial de Qualidade do Ar, bem como no AQI da Missão da China (também conhecida como Embaixada dos EUA em Pequim, Consulado dos EUA em Xangai, etc.) ainda é baseada no " Instant AQI ", também conhecido como "InstantCast" (ou seja, nenhuma média). Mas, com base no resultado desta proposta “Asian Nowcast”, isto poderá ser atualizado em breve.



...

[1] A duração de 24 horas baseia-se em décadas de estudos epidemiológicos utilizados para correlacionar a exposição à poluição atmosférica e o aumento do risco para a saúde. Existem novos estudos epidemiológicos em curso para correlacionar o efeito da exposição instantânea (ou seja, exposição de cerca de 1 hora ou menos), mas pode levar vários anos até que os seus resultados possam ser convertidos para uma nova "escala AQI instantânea" oficial.
[2] Os ventos fortes têm muitas vezes um efeito no aumento do PM 10 AQI devido à ressuspensão de poeira.
[3] No momento em que este artigo foi escrito, em março de 2015, muitos países ainda forneciam apenas uma média de 24 horas. Hoje em dia, em setembro de 2016, os únicos dois países conhecidos que ainda fornecem apenas uma média de 24 horas são a Malásia e o Brunei . Todos os outros países fornecem não apenas dados sobre menores de idade (por hora), mas também sobre a concentração individual de cada poluente.

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  • AQI Scale: What do the colors and numbers mean?
  • Using Statistical Distances for Real-time Sensor Networks Validation
  • Nitrogen Dioxyde (NO2) in our atmosphere
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    Sobre os níveis de qualidade do ar

    -Valores do Índice de Qualidade do Ar (AQI)Níveis de preocupação de saúde
    0 - 50Boa0-50: Boa - A qualidade do ar é considerada satisfatória, a poluição do ar representa pouco ou nenhum risco
    51 -100Moderado50-100: Moderado - A qualidade do ar é aceitável; No entanto, para alguns poluentes pode haver um problema de saúde moderada para um número muito pequeno de pessoas que são mais sensíveis à poluição do ar.
    101-150Não Saudável para Grupos SensíveisMembros de grupos sensíveis podem ter efeitos na a saúde. O público em geral não é susceptível de ser afetado.
    151-200Não saudável150-200: Insalubre - Toda a população pode começar a sentir os efeitos na saúde; membros de grupos sensíveis podem apresentar efeitos mais sérios de saúde.
    201-300Muito Prejudical à Saúde200-300: Muito Insalubre - As advertências de saúde de situações de emergência. Toda a população é mais susceptível de ser afectada.
    300+Perigoso300+: Perigoso - alerta de saúde: todos podem experimentar efeitos mais graves para a saúde

    Para saber mais sobre Qualidade do Ar e Poluição, verifique o wikipedia Qualidade do Ar tópico ou o guia AIRNow a Qualidade do Ar e sua saúde.

    Para informações sobre saúde muito úteis em Pequim, procure Doutor Richard Saint Cyr MD, consulte www.myhealthbeijing.com blogue.


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