Prognozowanie jakości powietrza – jak dokładne może być?
Air Quality Forecasting - How accurate can it be?

Posted on March 23rd 2015
Udział: aqicn.org/faq/2015-03-23/air-quality-forecasting-how-accurate-can-it-be/pl/

STRONG LAPSE CONDITION (LOOPING)

WEAK LAPSE CONDITION (CONING)

INVERSION CONDITION (FANNING)

Examples of Atmospheric Stability (attribution)

W przewidywaniu pogody modele prognostyczne służą do przewidywania przyszłych stanów atmosfery w oparciu o ewolucję systemu klimatycznego w czasie od stanu początkowego.

Chociaż modele prognostyczne są dość złożone (i wymagają dużych zdolności naukowych i inżynieryjnych), analiza tych modeli prognostycznych i weryfikacja ich dokładności poprzez porównanie rzeczywistych obserwacji empirycznych z przewidywanymi wartościami jest dość prosta.

Dla dziedziny Jakość powietrza, podobnie jak dla prognozowania pogody, możliwe jest zdefiniowanie modeli służących do przewidywania przyszłego zestawu zanieczyszczeń atmosfery. Istnieje naprawdę wiele takich modeli , często nazywanych modelowaniem dyspersji atmosferycznej . Podobnie jak w przypadku przewidywania pogody, tę samą koncepcję analizy dokładności można zastosować do prognozowania zanieczyszczenia atmosfery.

Artykuł ten jest pierwszym z serii dotyczącej prognozowania jakości powietrza.


--

Prognoza zanieczyszczenia powietrza pyłem PM 2,5 jest już dostępna w projekcie Światowego Indeksu Jakości Powietrza dla Azji , Europy i całego świata .

Jednak dane wykorzystywane do zasilania modeli prognostycznych opierają się głównie na obserwacjach satelitarnych (zobacz ten artykuł ), a nie na odczytach ze stacji naziemnych.

Zaletą korzystania z danych satelitarnych jest możliwość objęcia zasięgiem dowolnej części globu, w tym oceanów, pod warunkiem, że nie ma chmur. Z drugiej jednak strony dane satelitarne są z natury mniej dokładne i dostępne tylko dwa razy dziennie w porównaniu do 24 razy (co godzinę) w przypadku obserwacji naziemnych. Biorąc pod uwagę dynamikę zanieczyszczenia powietrza w Azji, posiadanie tylko dwóch odczytów dziennie może wprowadzić istotny błąd prognozy w prognozie, zgodnie z klasyfikacją Rosanne Cole [2] :

Zaobserwowany błąd prognozy może zawierać błędy danych dwojakiego rodzaju: (1) błędy pomiaru danych wykorzystanych do skonstruowania prognozy oraz (2) błąd pomiaru wartości zrealizowanej. Błędy danych pierwszego rodzaju będą składową prawdziwego błędu prognozy

Błędy typu 2 związane są z modelem rozproszenia zastosowanym w prognozie. Ponieważ dla różnych krajów i kontynentów stosuje się różne modele (tak jest obecnie w przypadku projektu Światowego Wskaźnika Jakości Powietrza), należy przeprowadzić analizę dokładności dla każdego modelu. Zatem na początek ten artykuł skupi się na modelu zastosowanym dla kontynentu azjatyckiego . W późniejszym poście rozszerzymy analizę na więcej kontynentów.


--

Wracając do początkowego pytania o dokładność prognozy, ostatni element, który należy uwzględnić w analizie, z jakim wyprzedzeniem prognozowana jest w komputerze. Im mniejsze wyprzedzenie, tym prawdopodobnie dokładniejszy będzie model. Na początek poniższe wykresy analityczne opierają się na prognozie „dzień +1” (np. prognoza na następny dzień lub jeśli jesteś wtorkiem, to prognoza dotyczy środy).

Istnieje kilka sposobów przedstawienia dokładności, z których najbardziej oczywistym jest prosta liczba reprezentująca procent dopasowania prognozy do rzeczywistej obserwacji. Ponieważ jednak wierzymy, że wizualizacje graficzne mają znacznie większą moc niż liczby, wolimy przedstawić nałożone na siebie dopasowanie prognoz/obserwacji dla kilku miast w Azji. Kwadraty u góry to obserwacje empiryczne, a u dołu przewidywane wartości.

Sprawdzając wszystkie poniższe wykresy, można zauważyć dość rozczarowujące wyniki dla Kantonu, Chengdu i Korei Południowej… do tego stopnia, że model stosowany w Azji mógłby zostać niemal zdyskwalifikowany do użytku publicznego. O tym napiszemy w drugim poście z tej serii na temat prognozowania jakości powietrza.


--

Prognoza z wyprzedzeniem:


--

Kilka interesujących linków dla zainteresowanych, aby przeczytać o dokładności prognoz:

Kliknij tutaj, aby zobaczyć wszystkie wpisy w często zadawanych pytaniach
  • AQI Scale: What do the colors and numbers mean?
  • Using Statistical Distances for Real-time Sensor Networks Validation
  • Nitrogen Dioxyde (NO2) in our atmosphere
  • O pomiarach jakości powietrza i zanieczyszczeń:

    O Poziomach Jakości Powietrza

    -Wartości Indeksu Jakości Powietrza (AQI)Poziomy zagrożenia zdrowia
    0 - 50Dobra0-50: Dobra - Jakość powietrza jest uznawana za zadowalającą, a zanieczyszczenie powietrza stanowi niewielkie ryzyko lub jego brak.
    51 -100Średnia50-100: Średnia - Jakość powietrza jest dopuszczalna; jednak niektóre zanieczyszczenia mogą być umiarkowanie szkodliwe dla bardzo małej liczby osób, które są niezwykle wrażliwe na zanieczyszczenie powietrza.
    101-150Niezdrowa dla osób wrażliwych100-150: Niezdrowe dla wrażliwych osób - u osób wrażliwych mogą wystąpić negatywne skutki dla zdrowia. Większość populacji może nie odczuwać negatywnych objawów.
    151-200Niezdrowa150-200: Niezdrowe - Każdy może zacząć doświadczać negatywnych skutków zdrowotnych; U osób wrażliwych mogą wystąpić poważniejsze skutki zdrowotne.
    201-300Bardzo niezdrowa200-300: Bardzo niezdrowe - Ostrzeżenie zdrowotne, poziom alarmowy. Bardzo prawdopodobny negatywny wpływ na całą populację.
    300+Zagrożenie dla życia300 : Niebezpieczny - Alarm Zdrowotny: każdy może doświadczyć poważniejszych skutków zdrowotnych.

    Aby dowiedzieć się więcej na temat jakości powietrza i zanieczyszczenia, sprawdź w wikipedii temat "jakość powietrza" lub nasz poradnik o jakości powietrza i jego wpływie na Twoje zdrowie.

    Więcej przydatnych informacji zdrowotnych na blogu doktora Richarda Sainta z Pekinu: www.myhealthbeijing.com .


    Uwaga dotycząca użytkowania: Wszystkie dane dotyczące jakości powietrza mogą być nieważne w chwili publikacji, a w celu zapewnienia jakości dane te mogą być w dowolnym momencie zmieniane bez powiadomienia. Projekt World Air Quality Index wykorzystuje wszystkie przydatne umiejętności, dba o rzetelność przy kompilowaniu treści tych informacji, ale w żadnym wypadku zespół projektowy World Air Quality Index lub jego agenci nie są odpowiedzialni za umowę, delikt lub w inny sposób za jakiekolwiek straty, obrażenia lub szkody wynikające bezpośrednio lub pośrednio z dostarczania tych danych.



    Ustawienia


    Ustawienia Języka:


    Temperature unit:
    Celcius