Atualização da escala AQI de ozônio
Ozone AQI Scale update

Posted on August 10th 2016
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Introduction to Weather and Climate,
Univ. of Arizona (credits)

Já se passaram vários meses desde que a EPA dos EUA atualizou seu padrão AQI para pontos de interrupção de 8 horas de ozônio [1] . Este é definitivamente um passo positivo para o fortalecimento da Qualidade do Ar nos EUA, uma vez que a Norma EPA dos EUA estava, na verdade, entre as normas menos conservadoras para o Ozono, em comparação, por exemplo, com normas semelhantes na Índia, China ou Europa!

Mas o mais interessante é que a AirNow recentemente deu um passo adiante ao introduzir a fórmula Ozone NowCast , que permite usar o padrão de ponto de interrupção ponderado de 8 horas no lugar do ponto de interrupção de 1 hora. Esta mudança, que a equipe AirNow não comunicou amplamente ao público, traz uma grande mudança na forma como o AQI do Ozônio é relatado, e é isso que veremos neste artigo.


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Poluição do ozônio: um problema global

Antes de entrar nos detalhes da fórmula do Now Cast, vale a pena dar um passo atrás e olhar para a poluição pelo ozônio como um problema global. A simulação da concentração total de ozono atmosférico, realizada pela NOAA , dá uma boa visão geral das áreas com concentrações altas/baixas de ozono, mas também mostra como as condições climáticas globais têm impacto na poluição transfronteiriça.

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

A simulação acima mostra a concentração atmosférica total, desde a superfície até 20 km de altura, e portanto contém tanto o ozônio bom (a "camada de ozônio" na estratosfera superior) quanto o ozônio ruim na troposfera .

Quando se fala em poluição por ozono, é o ozono troposférico, e mais particularmente a concentração superficial, que importa para quantificar o impacto na saúde. Além disso, o ozono troposférico tem um ciclo diurno, com a poluição a atingir o pico à tarde, quando a temperatura atinge o seu máximo, e quase nenhuma poluição durante a noite. Este ciclo pode ser visto claramente na animação abaixo, que se baseia na concentração prevista no solo.

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

Sem surpresa, a poluição pelo ozono ainda é um problema global, mesmo no que diz respeito à concentração superficial (os países do hemisfério sul teriam maior concentração durante o verão).

Olhando para a China em particular, o ozono está a tornar-se cada vez mais o principal poluente, ultrapassando a poluição PM 2,5 . A principal explicação é que todos os esforços recentes feitos para reduzir a poluição atmosférica na China foram realmente eficientes e a concentração de PM 2,5 foi significativamente reduzida [5] .

Além disso, a poluição por PM atua, na verdade, como um resfriador do aquecimento global (ou seja, diminuindo o aquecimento global ao refletir a luz solar). Assim, quando a poluição por PM diminui, também diminui o número de dias de céu azul (isso é bom!), mas como efeito colateral o pico de temperatura diária aumenta. E como a temperatura é um dos elementos que impacta a produção de ozônio, o aumento da temperatura também significa aumento do ozônio


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Elenco instantâneo comparativo e agora lançado AQI

Agora que se sabe que a poluição pelo ozono tende a tornar-se o principal poluente durante os dias quentes de verão, é ainda mais importante compreender completamente o impacto do cálculo do AQI do ozono no AQI global.

Os dois gráficos abaixo mostram o AQI para 5 cidades diferentes na China. O gráfico na parte superior mostra o AQI conforme publicado hoje em aqicn.org (usando a fórmula de conversão instantânea), e o gráfico abaixo mostra o AQI como seria usando a fórmula 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)

O problema mais marcante com o AQI NowCast é que ele tende a ultrapassar e relatar AQIs extremamente altos quando o AQI real (dados horários anteriores) é baixo. Por exemplo:

  • 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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Tentar ajustar a fórmula NowCast, como foi feito para o PM 2.5 Now Cast na Ásia, não funciona bem para o Ozônio (veja o gráfico abaixo para N = 3 horas e peso mínimo = 0,1). A razão é que o ozono tem um ciclo diurno com picos à tarde (correlacionados com o pico de temperatura), pelo que qualquer tipo de média apenas compensaria o pico em algumas horas. Isso seria errado, pois o que é necessário é reportar a Qualidade do Ar tal como está agora, e não como era há poucas 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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Pontos de interrupção fracos de ozônio de uma hora

No entanto, há um problema com a fórmula atual do Instant Cast para Ozônio, que está em uso em waqi.info e aqicn.org: é que os pontos de interrupção do Instant Cast são baseados no padrão de qualidade do ar de 1 hora da EPA dos EUA, que ainda está entre os padrões de ozônio menos seguros em comparação com outros padrões EPAs (ver gráfico à direita) para AQIs abaixo de 200.

ID: Idonésia TH: Tailândia CN: China IN: Índia EUA: EUA
Conversão de ppb para mg/m3 usando STP US
Cuidado: As escalas dos eixos não são lineares.

Existem algumas razões para este baixo padrão da EPA dos EUA: Primeiro, a USEPA concentrou-se primeiro em melhorar o padrão de 8 horas, e isso é algo bom - uma vez que o padrão de 8 horas é usado para relatórios anuais. É também o padrão usado no ar agora (juntamente com a fórmula agora lançada), por isso fazia sentido focar primeiro neste padrão, mesmo apesar de todos os problemas ligados à fórmula agora lançada. Muito provavelmente, a EPA dos EUA está agora a trabalhar para fazer a mesma atualização para o padrão de 1 hora, mas isso pode levar algum tempo para acontecer e muito lobby.

Assim, enquanto espera que a EPA dos EUA melhore o padrão de 1 hora e estabeleça um padrão que não seja deixado para trás em comparação com outros padrões de ozônio no mundo, o projeto mundial do Índice de Qualidade do Ar tem analisado os padrões existentes que poderiam refletir melhor o impacto da qualidade do ar na saúde, e isso sem ter que usar a fórmula irrelevante NowCast baseada em pontos de interrupção de 8 horas.

Pontos de interrupção de ozônio instantâneo atualizados

Uma das opções que foi considerada, e imediatamente descartada, foi usar um Instant Cast baseado nos pontos de interrupção de 8 horas em vez dos pontos de interrupção de 1 hora (como é realmente feito para PM 2,5 , onde o AQI é relatado assumindo um intervalo de 24 horas). exposição). A razão para não utilizar esta solução para o ozônio é o ciclo diurno, o que torna difícil avaliar o que pode ser uma exposição de 8 horas. Por exemplo, se um AQI for 35 às 10h, o que isso significa para o AQI às 14h? Serão 80, 120, a 180? Isso é bem diferente do PM, onde se pode adivinhar que o AQI é semelhante ao longo do dia, sob condições de visibilidade e umidade semelhantes [6] .

Para as outras opções, a análise abrangeu as normas existentes para mais de 20 APE em todo o mundo, as recomendações da OMS , as conclusões preliminares de investigadores mundiais do projecto TOAR e os documentos de investigação do catálogo da Coligação CCA do PNUA. Uma restrição adicional para a seleção do padrão foi usar um que fosse oficialmente aprovado. bem como um próximo do padrão mediano, pois não exageraria o Impacto na Saúde, nem o subestimaria.

A melhor opção parecia ser o padrão CN MEP de 1 hora, que é muito mais seguro do que o padrão de 1 hora da US-EPA para AQI abaixo de 200 (acima de 200, os dois padrões são iguais). Os dois gráficos abaixo mostram o AQI do Ozone Instant Cast, com base nos pontos de interrupção antigos (parte superior) e nos novos pontos de interrupção (parte inferior). Observe que, como os pontos de interrupção são atualizados apenas para AQI entre 50 e 200, a única diferença “visível” nos gráficos coloridos é para AQIs Moderados , USG e Insalubres .

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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Conclusão

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
Clique aqui para ver todas as entradas do FAQ
  • AQI Scale: What do the colors and numbers mean?
  • Using Statistical Distances for Real-time Sensor Networks Validation
  • Nitrogen Dioxyde (NO2) in our atmosphere
  • Sobre a medição da aualidade do ar e poluição

    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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