Actualización de la escala de ozono AQI
Ozone AQI Scale update

Posted on August 10th 2016
Compartir: aqicn.org/faq/2016-08-10/ozone-aqi-scale-update/es/
Introduction to Weather and Climate,
Univ. of Arizona (credits)

Ya han pasado varios meses desde que la EPA de EE. UU. actualizó su estándar AQI para puntos de interrupción de 8 horas de ozono [1] . Este es definitivamente un paso positivo hacia el fortalecimiento de la calidad del aire en los EE. UU., ya que el estándar de la EPA de los EE. UU. se encuentra entre los estándares menos conservadores para el ozono, en comparación, por ejemplo, con estándares similares en India, China o Europa.

Pero lo más interesante es que AirNow recientemente dio un paso más al introducir la fórmula Ozone NowCast , que permite utilizar el estándar de punto de interrupción ponderado de 8 horas en lugar del punto de interrupción de 1 hora. Este cambio, que el equipo de AirNow no comunicó ampliamente al público, supone un gran cambio en la forma en que se informa el ICA del ozono, y esto es lo que veremos en este artículo.


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La contaminación por ozono: un problema mundial

Antes de entrar en detalles de la fórmula Now Cast, vale la pena dar un paso atrás y considerar la contaminación por ozono como un problema global. La simulación de la concentración atmosférica total de ozono, realizada por la NOAA , ofrece una buena visión general de las áreas con concentraciones altas/bajas de ozono, pero también muestra cómo las condiciones climáticas globales impactan la contaminación transfronteriza.

Real-time Ozone Concentration simulation total using GOA [2] and the GFS[3] model
Forecasted Total Atmospheric Ozone Concentration (in Dobson unit)

La simulación anterior muestra la concentración atmosférica total, desde la superficie hasta 20 km de altura, y por lo tanto contiene tanto el ozono bueno (la "capa de ozono" en la estratosfera superior) como el ozono malo en la troposfera .

Cuando se habla de contaminación por ozono, lo que importa para cuantificar el impacto en la salud es el ozono troposférico y, más concretamente, la concentración en superficie. Además, el ozono troposférico está teniendo un ciclo diurno, con un pico de contaminación por la tarde cuando la temperatura alcanza su máximo, y casi sin contaminación durante la noche. Este ciclo se puede ver claramente en la siguiente animación, que se basa en la concentración prevista en el suelo.

Real-time Ozone Concentration simulation total using GOA and the SILAM[4] model
Forecasted Surface Ozone Concentration (converted to AQI)

Sin sorpresa, la contaminación por ozono sigue siendo un problema global incluso para la concentración superficial (los países del hemisferio sur tendrían una mayor concentración durante el verano).

Si observamos a China en particular, el ozono se está convirtiendo cada vez más en el principal contaminante, superando la contaminación de PM 2,5 . La explicación principal es que todos los esfuerzos recientes realizados para reducir la contaminación del aire en China han sido realmente eficientes y la concentración de PM 2,5 se ha reducido significativamente [5] .

Además, la contaminación por partículas en realidad actúa como un enfriador del calentamiento global (es decir, disminuye el calentamiento global al reflejar la luz solar). Entonces, cuando la contaminación por partículas se reduce, también lo hace el número de días con cielo azul (¡eso es bueno!), pero como efecto secundario, la temperatura máxima diaria aumenta. Y dado que la temperatura es uno de los elementos que afecta la producción de ozono, un aumento de temperatura también significa un aumento de ozono.


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AQI comparativo de Instant Cast y Now Cast

Ahora que se sabe que la contaminación por ozono tiende a convertirse en el principal contaminante durante los calurosos días de verano, es aún más importante comprender completamente el impacto del cálculo del ICA del ozono en el ICA general.

Los dos gráficos siguientes muestran el ICA de 5 ciudades diferentes de China. El gráfico de arriba muestra el AQI tal como se publica hoy en aqicn.org (usando la fórmula de transmisión instantánea), y el gráfico a continuación muestra el AQI tal como sería usando la fórmula de AirNow NowCast AQI.

Ozone InstantCast Air Quality Index (Reference AQI from the World Air Quality Index, based on hourly readings)
Ozone NowCast Air Quality Index based on US EPA NowCast 2016 formula (please do not use as reference - this graph contains incorrect AQI values)

El problema más sorprendente con el AQI de NowCast es que tiende a sobrepasarse y reportar AQI extremadamente altos cuando el AQI real (datos de las últimas horas) es bajo. Por ejemplo:

  • For Beijing on Thursday August 3rd as 11PM, the Now Cast AQI is reporting an AQI for 158 (Unhealthy) while the actual AQI is 45 (Good).
  • For Shanghai on Friday 29th July at 20PM, the Now Cast AQI is reporting an AQI for 180 (Unhealthy) while the actual AQI is 50 (Good).
Similar overshoot patterns exist for the other cities. That's really bad for the Now Cast (seriously), since, when it comes to make a decision about, for instance, going out for a walk, if the published AQI does not reflect the current condition, then there is no point in calling it a "now" AQI...


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Intentar ajustar la fórmula NowCast, como se hizo para PM 2.5 Now Cast en Asia, no funciona bien para Ozone (consulte el gráfico a continuación para N = 3 horas y peso mínimo = 0,1). La razón es que el ozono tiene un ciclo diurno con picos por la tarde (correlacionados con el pico de temperatura), por lo que cualquier tipo de promedio compensaría el pico en unas pocas horas. Eso sería un error, ya que lo que se necesita es informar la calidad del aire tal como es ahora y no como era hace unas horas.

Modified NowCast for Asia (aka NowCast Asia AQI) (please do not use as reference - this graph contains incorrect AQI values)
NowCast weight factors
You can change the NowCast paramters for the above graphs:
Wmin = and N =

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Puntos de ruptura débiles del ozono en una hora

Sin embargo, existe un problema con la fórmula actual de Instant Cast para el ozono que se utiliza en waqi.info y aqicn.org: es que los puntos de interrupción de Instant Cast se basan en el estándar de calidad del aire de 1 hora de la EPA de EE. UU., que todavía se encuentra entre los estándares de ozono menos seguros en comparación con otros estándares de la EPA (ver gráfico a la derecha) para AQI por debajo de 200.

ID: Idonesia TH: Tailandia CN: China IN: India US: EE.UU.
Conversión de ppb a mg/m3 usando STP US
Precaución: las escalas de los ejes no son lineales.

Hay bastantes razones para este bajo estándar de la EPA de EE. UU.: Primero, la USEPA se centró primero en mejorar el estándar de 8 horas, y eso es algo bueno, ya que el estándar de 8 horas se utiliza para los informes anuales. También es el estándar que se utiliza ahora en el aire (junto con la fórmula Now Cast), por lo que tenía sentido centrarse primero en este estándar, y esto incluso a pesar de todos los problemas relacionados con la fórmula Now Cast. Lo más probable es que la EPA de EE. UU. esté trabajando ahora para realizar la misma actualización al estándar de 1 hora, pero eso podría llevar bastante tiempo y mucho lobby.

Entonces, mientras se espera que la EPA de EE. UU. mejore el estándar de 1 hora y establezca un estándar que no se quede atrás en comparación con otros estándares de ozono en el mundo, el proyecto del Índice Mundial de Calidad del Aire ha estado analizando los estándares existentes que podrían reflejar mejor el Impacto de la Calidad del Aire en la Salud, y esto sin tener que utilizar la irrelevante fórmula NowCast basada en puntos de interrupción de 8 horas.

Puntos de interrupción de ozono instantáneo actualizados

Una de las opciones que se consideró, y que se abandonó de inmediato, fue usar un Instant Cast basado en los puntos de interrupción de 8 horas en lugar de los puntos de interrupción de 1 hora (como se hace en realidad para PM 2.5 , donde se informa el AQI asumiendo un intervalo de 24 horas). exposición). El motivo para no utilizar esta solución para el Ozono es el ciclo diurno, lo que hace que no sea sencillo valorar lo que puede ser una exposición de 8 horas. Por ejemplo, si se informa que un AQI es 35 a las 10 a. m., ¿qué significa eso para el AQI a las 2 p. m.? ¿Serán 80, 120 o 180? Esto es bastante diferente de la tarde, donde se puede suponer que el ICA es similar a lo largo del día, en condiciones similares de visibilidad y humedad [6] .

Para las otras opciones, el análisis cubrió los estándares existentes para más de 20 EPA en todo el mundo, las recomendaciones de la OMS , los hallazgos preliminares de investigadores de todo el mundo del proyecto TOAR y los artículos de investigación del catálogo de la Coalición CCA del PNUMA. Una limitación adicional para seleccionar la norma fue utilizar una que esté oficialmente aprobada. así como uno cercano al estándar medio, ya que no exageraría demasiado el Impacto en la Salud ni lo subestimaría.

La mejor opción parecía ser el estándar CN MEP de 1 hora, que es mucho más seguro que el estándar de 1 hora de la US-EPA para un AQI inferior a 200 (por encima de 200, los dos estándares son iguales). Los dos gráficos a continuación muestran el ICA de Ozone Instant Cast, basado en los puntos de interrupción antiguos (arriba) y los nuevos puntos de interrupción (abajo). Tenga en cuenta que, dado que los puntos de interrupción se actualizan solo para el ICA entre 50 y 200, la única diferencia "visible" en los gráficos de colores es para los ICA moderados , USG y no saludables .

Former Ozone AQI Standard, using the US EPA 1-hour breakpoints (deprecated on August, 10th 2016)

New Ozone AQI Standard, using the CN MEP 1-hour breakpoints (in use starting from August, 11th 2016)

The table below summurize the new 1-hour Ozone breakpoints used for the Instant Cast Ozone calculation. The STP US is used for converting Ozone from mg to ppb.
Index Values
Color coding
AQI CategoryInstant Cast Ozone
breakpoints (ppm)
US EPA 1-hour Ozone
breakpoints (ppm)
0 - 50
Good0 - 62.5-
51 - 100
Moderate62.5 - 101.5-
101 – 152
Unhealthy
for Sensitive Groups
101.5 - 152.5125 - 165
151 – 200
Unhealthy152.5 - 205165 - 205
201 – 300
Very Unhealthy205 - 405205 - 405
301 – 500
Hazardous405 - 605405 - 605

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Conclusión

This updated Ozone instant cast breakpoint are effective from August 11th 2016.


[2] GOA is our GlObal Atmosphere real-time simulation tool suite, used to create, in real-time, visualization of large amount of climatic and atmospheric data for web. more...
[3] Global Forecast System - see wikipedia.org/wiki/Global_Forecast_System
[4] System for Integrated modeLling of Atmospheric coMposition (Silam) model by the Finnish Meteorological Institute - see forecast/world/silam/
[6] There are many research papers on the correlation between PM air pollution and visibility, for instance Regression Analyses between Recent Air Quality and Visibility Changes in Megacities at Four Haze Regions in China
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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
  • Acerca de la calidad del aire y la medición de la contaminación:

    Acerca de los niveles de calidad del aire

    ICACalidad del AireProteja su Salud
    0 - 50BuenaNo se anticipan impactos a la salud cuando la calidad del aire se encuentra en este intervalo.
    51 -100ModeradaLas personas extraordinariamente sensitivas deben considerar limitación de los esfuerzos físicos excesivos y prolongados al aire libre.
    101-150Dañina a la Salud de los Grupos SensitivosLos niños y adultos activos, y personas con enfermedades respiratorias tales como el asma, deben evitar los esfuerzos físicos excesivos y prolongados al aire libre.
    151-200Dañina a la SaludLos niños y adultos activos, y personas con enfermedades respiratorias tales como el asma, deben evitar los esfuerzos excesivos prolongados al aire libre; las demás personas, especialmente los niños, deben limitar los esfuerzos físicos excesivos y prolongados al aire libre.
    201-300Muy Dañina a la SaludLos niños y adultos activos, y personas con enfermedades respiratorias tales como el asma, deben evitar todos los esfuerzos excesivos al aire libre; las demás personas, especialmente los niños, deben limitar los esfuerzos físicos excesivos al aire libre.
    300+Arriesgado

    Para saber más sobre la calidad del aire y la contaminación, comprobar la tema Calidad wikipedia Air o Guía airnow a la calidad del aire y su salud .

    Para obtener consejos de salud muy útiles de Beijing doctor Richard Saint Cyr MD, compruebe www.myhealthbeijing.com blog.


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