インド北部の大気質予測
Air Quality Forecasting in Northern India

Posted on February 28th 2016
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Himalayan Mountains seen from Space

過去数か月間、世界大気質チームは、大気質予測モデルのデモンストレーターの改善と同様に、いくつかの新しい大気質予測モデルの分析に取り組んできました。

この記事では、世界のグリッド人口 ( GPW ) に基づき、インド北部地域 (バングラデシュ、パキスタン、ネパールを含む) の大気質予測の分析に適用される最新の予測モデル デモンストレーターを紹介します。


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北京地域の予報に関する前回の記事で風が大気質予測に不可欠な要素であることを実証したように、予報モデルと計算は依然として GFS 風予報に基づいています。

ただし、汚染源が河北地域の特定の場所に恣意的に配置されていた以前のシミュレーションとは異なり、このインド北部の予測に使用されたモデルは、コロンビア大学 CIESIN の世界のグリッド人口(別名GPW 2015 ) に基づいています。 [1] :

特定の地域に住む人の数が多いほど、人為的汚染が発生する可能性が高くなるという仮定があります。

重工業によって生成される汚染は、人口によって生成される汚染よりもはるかに高い可能性があるため、これは確かに 100% 正しい仮定ではありませんが、それについては次の記事で取り上げます。そこで、この記事では、人口密度と汚染濃度との相関関係を仮定して、風が汚染に与える影響を検証したいと考えています。


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下の画像は、シミュレーションに使用された密度モデル (解像度 0.2°) を示しています。この格子状の地図上の各「ピクセル」、つまり点は汚染源とみなされます。緑色は汚染の発生量が非常に少ない低密度地域に使用され、濃い色は人口と発生した汚染の両方が高いゾーンを表します。


Population Density (persons per square meter)

下のアニメーションは、実際の[2]風データに基づいたリアルタイムの集中度を示しています。色分けとそれに関連する濃度レベルは任意であり、追加の作業を行わずに AQI レベルに 1 対 1 で関連付けることはできません (また、関連付けるべきではありません)。重要なアイデアは、風の状態の予測に基づいて、汚染物質の濃度が高い、または非常に高い可能性が高いゾーンをプロットすることです。

high
-
very high

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Particule Concentration Scale:
Air Quality Forecast Viewer
-
Loading ...

Forecast Time:


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それほど驚くことではないが、ニューデリーでは高レベルの汚染濃度が見られているが、本当に興味深いのは、ニューデリーの状況を北京と比較してみることである。北京では、文字通り、北部付近では人為的汚染がほとんどない。北風が吹くと、空気はすぐにきれいになります。しかし、ニューデリーの場合、北部の人口密度は依然としてかなり高いため、北部からすぐにきれいな空気を得る可能性ははるかに低くなります。言い換えれば、ニューデリーでは空気を浄化するために、はるかに大量の換気(または累積風力発電)が必要です。

2 番目の観察は、バングラデシュの状況です。上記のシミュレーションから、バングラデシュでは東と北の山が近いため、明らかに汚染が閉じ込められています。実際、ダッカに住んでいる人にとっては驚くべきことではありません。

残念ながら、この記事の執筆時点では実際にはバングラデシュ/ダッカには利用可能な観測所がないため、予測精度と実際の観測値を検証することはできません。

(注: この記事が書かれてから数日後、ダッカの米国諮問機関は大気質データの公開を開始しました。このデータは次のリンクからご覧いただけます: city/bangladesh/dhaka/us-consulate )。

バングラデシュの大気質の詳細については、次のページを参照してください: country/bangladesh/


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結論として、この予測モデルはまだ完成にはほど遠いですが、少なくともインド北部の汚染濃度に対する風の影響、特にヒマラヤ山脈が大気汚染をどのように捕らえているかを示すことができるという利点があります。次のバージョンでは、観測から差し引くことができる既知の正のフラックスを考慮に入れて、汚染源の強化されたバージョンを導入します。


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注: リアルタイム予測ビューアがこのような広い地域を処理できるようにするために、私たちのチームはかなりの数の改善と最適化に懸命に取り組む必要がありました。私たちは現在、10,000 を超えるパーティクルを処理できるさらに最適化されたバージョンの開発に取り組んでおり、そのコードをオープンソースにすることを検討しています。興味がある場合は、以下の「ディスカッション」掲示板からメッセージを送ってください (十分な需要がある場合にのみオープンソースにしてください)。



[1] Center for International Earth Science Information Network
[2] so, if you check this animation tomorrow, you might see a very animation
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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
  • 大気汚染指数の測定方法:

    大気汚染レベルについて

    指数大気質指数の分類(米国)健康影響 / カテゴリ粒子状物質(PM10,PM2.5)
    0 - 50良い - Good通常の活動が可能なし
    51 -100並 - Moderate特に敏感な者は、長時間又は激しい屋外活動の減少を検討非常に敏感な人は、長時間または激しい活動を減らすよう検討する必要がある。
    101-150敏感なグループにとっては健康に良くない - Unhealthy for Sensitive Groups心臓・肺疾患患者、高齢者及び子供は、長時間又は激しい屋外活動を減少心疾患や肺疾患を持つ人、高齢者、子供は、長時間または激しい活動を減らす必要がある。
    151-200健康に良くない - Unhealthy上記の者は、長時間又は激しい屋外活動を中止
    すべての者は、長時間又は激しい屋外活動を減少
    心疾患や肺疾患を持つ人、高齢者、子供は、長時間または激しい活動を中止する必要がある。それ以外の人でも、長時間または激しい活動を減らす必要がある。
    201-300極めて健康に良くない - Very Unhealthy上記の者は、すべての屋外活動を中止
    すべての者は、長時間又は激しい屋外活動を中止
    心疾患や肺疾患を持つ人、高齢者、子供は、全ての屋外活動を中止する必要がある。それ以外の人でも、長時間または激しい活動を中止する必要がある。
    300+危険 - Hazardous上記の者は、屋内に留まり、体力消耗を避ける
    すべての者は、屋外活動を中止
    全ての人が屋外活動を中止する必要がある。特に、心疾患や肺疾患を持つ人、高齢者、子供は、屋内に留まって激しい活動を避け静かに過ごす必要がある。
    (Reference: see wikipedia,and cn.emb-japan.go.jp/)

    大気汚染についての更なる詳細をお知りになりたい方は、WikipediaAirNowを参照してください。

    北京在住の医師Richard Saint Cyr氏による大変役に立つ健康上のアドバイスは、 www.myhealthbeijing.com をご覧ください。


    使用上の注意: すべての大気質データは公開時点では妥当性が担保されていないため、これらのデータは予告なしに修正することがあります。 世界大気質指数プロジェクトは、この情報の内容を編集に最善の注意を尽くしておりますが、いかなる状況においても World Air Quality Index プロジェクトチームまたはそのエージェントは、このデータの供給によって直接的または間接的に生じる損失や損害について責任を負いません。



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