Air Quality Forecasting in Northern India

Posted on February 28th 2016
Share: aqicn.org/faq/2016-02-28/air-quality-forecasting-in-northern-india


Himalayan Mountains seen from Space

During the past months, the World Air Quality team has been working on analyzing several new Air Quality forecast models, as well as improving the Air Quality forecast model demonstrator.

This article will present the latest forecast model demonstrator, which is based on the Gridded Population of the World (GPW), and which will be applied to analyze the Air Quality forecast for the Northern India region (including Bangladesh, Pakistan and Nepal).

--

The forecast model and computation is still based on the GFS Wind Forecast, as we demontrated in the previous article about the forecast in Beijing region that the wind is an essential component for Air Quality forecasting.

However, unlike in the previous simulation where the pollution sources where arbitrarily located in specific locations in the Hebei region, the model used for this Northern India forecast is based on the Gridded Population of the World (aka GPW 2015) from the University of Columbia CIESIN[1]: The assumption is that the higher the number of person living in a given area, the higher the chance of anthropogenic pollution beeing generated.

It is indeed not a 100% correct assumption since the pollution generated by heavy industries can be much higher than the pollution generated by the population, but that's something we will address in our next article. So, for this article, what is wanted is to verify the impact of wind on the pollution under the assumption of a correlation between population density and pollution concentration.

--

The image below is showing the density model (at 0.2° resolution) used for the simulation. Each "pixel", or point on this gridded map, is considered as a pollution source. The green color is used for low density regions, which are generating very small amount of pollution, while darker colors represent zones where both population and generated pollution is higher.

Population Density (persons per square meter)
The animation below is showing the real-time concentration based on actual[2] wind data. Note that the color coding and the associated concentration levels is arbitrary - and can not (and should not) be associated one-to-one to AQI levels without further work. The essential idea is to plot the zones which are more likely to have
high
or
very high
pollutant concentration based on the wind condition forecast.

--

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

Forecast Time:


--

Without too much surprise, New Delhi is seeing a high level of pollution concentration, but what is really interesting is to compare the situation in New Delhi compared to Beijing: In Beijing, there is literally almost no anthropogenic pollution in the near north, so, when the wind blows from the north, the air gets immediately cleaned. But for New Delhi the population density in the north in still quite high, so the chance of getting immediate clean air from the North are much lower. In order words, New Delhi requires a much higher amount of ventilation (or cumulated wind power) to get its air cleaned-up.

The second observation is the situation in Bangladesh: From the above simulation, the pollution is getting obviously trapped in Bangladesh by the proximity of mountains in the East and North. That's actually not a surprise to anyone who has been living in Dhaka. Unfortunately, there is actually not any available monitoring stations in Bangladesh / Dhaka at the time of writing, so it is not possible to verify forecast accuracy vs the actual observations. (Note: Few days after this article was written, the US Consultate in Dhaka started to publish their Air Quality Data, which you can find from this link: city/bangladesh/dhaka/us-consulate). For more information about the Air Quality in Bangladesh, you can refer to this page: country/bangladesh.

--

As a conclusion, this forecast model is still far from being complete, but at least, it has the advantage of showing the impact of wind the pollution concentration in Northern India, and especially how the Himalayan mountains are trapping the air pollution. In the next version, we will introduce a enhanced version for the pollution sources, taking into account known positive flux which we can be deducted from observations.

--

Note: In order to get the real-time forecast viewer to be able to handle such a wide region, our team had to work hard on a quite a few improvements and optimizations. We are now working on an even further optimized version able to handle more than 10K particles, and we are considering making its code open source, so if you are interested, drop us a message via the "discuss" board below (we will will only make it open source only if there is enough demand for it).


[1] Center for International Earth Science Information Network
[2] so, if you check this animation tomorrow, you might see a very animation


Click here to see all the FAQ entries
  • Nitrogen Dioxyde (NO2) in our atmosphere
  • Ozone AQI Scale update
  • Kriging Interpolation

  • Read or publish comments (they rely on Disqus)

    Về phương pháp đo chất lượng không khí và mức độ ô nhiễm:

    Về các thang đo chất lượng không khí

    -Giá trị chỉ số chất lượng không khí (AQI)Mức độ ảnh hưởng sức khỏe
    0 - 50TốtChất lượng không khí được xem là đạt tiêu chuẩn, và ô nhiễm không khí coi như không hoặc gây rất ít nguy hiểm
    51 -100Trung bìnhChất lượng không khí ở mức chấp nhận được; tuy nhiên, một số chất gây ô nhiễm có thể ảnh hưởng tới sức khỏe của một số ít những người nhạy cảm với không khí bị ô nhiễm.
    101-150Không tốt cho người nhạy cảmNhóm người nhạy cảm có thể chịu ảnh hưởng sức khỏe. Số đông không có nguy cơ bị tác động.
    151-200Có hại cho sức khỏeMỗi người đều có thể sẽ chịu tác động đến sức khỏe; nhóm người nhạy cảm có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng hơn.
    201-300Rất có hại cho sức khỏeCảnh báo nguy hại sức khỏe nghiêm trọng. Đa số mọi người đều bị ảnh hưởng.
    300+Nguy hiểmCảnh báo sức khỏe: tất cả mọi người có thể chịu tác động nghiêm trọng đến sức khỏe

    Để biết thêm về ô nhiễm và chất lượng không khí , xem wikipedia chất lượng không khí đang đề hoặc hướng dẫn về chất lượng không khí và sức khỏe của bạn .

    Để biết những lời khuyên về sức khỏe rất hữu ích của bác sĩ y khoa Richard Saint Cyr ở Bắc Kinh, xem www.myhealthbeijing.com blog.


    Thông báo sử dụng: Tất cả dữ liệu chất lượng không khí không được xác thực tại thời điểm công bố. Nhằm đảm bảo chất lượng, những dữ liệu này có thể được cập nhập mà không cần thông báo trước. Nhóm dự án Chỉ số chất lượng không khí toàn cầu đã thực hiện tất cả yêu cầu cần thiết trong việc biên soạn các thông tin này. Nhóm dự án hoặc các bên liên quan sẽ không chịu trách nhiệm về bất kỳ tổn thất, thương tích hoặc thiệt hại nào phát sinh trực tiếp hoặc gián tiếp từ việc cung cấp những dữ liệu này trong bất kỳ trường hợp nào.



    Cài đặt


    Cài đặt ngôn ngữ:


    Temperature unit:
    Celcius