Bereits im März 2015 hatten wir die Gelegenheit, in Peking mehrere Umweltspezialisten des US-Außenministeriums und der China-Mission ( der berühmten Einrichtung, die die PM 2,5- Monitore in der US-Botschaft in Peking betreibt ) zu treffen.
Unter all den angesprochenen Themen gibt es eines, über das es sich zu schreiben lohnt, nämlich das „ Nowcast “-System. Dieses von der US-Umweltschutzbehörde EPA verwendete System wandelt die Messwerte der Rohschadstoffe, ausgedrückt in µg/m3 oder ppb , in den AQI (Skala von 0 bis 500) um. Es wird für alle auf der Website airnow.gov gemeldeten AQI-Werte verwendet.
Das Konzept hinter dem Nowcast besteht darin, die „ 24-Stunden-Mittelung “ zu kompensieren, die bei der Umrechnung von Konzentrationen in AQI verwendet werden sollte. Der Grund für diese Mittelung liegt darin, dass die AQI-Skala angibt, dass jede Stufe der gesundheitlichen Besorgnis (d. h. gut, mäßig, ... ungesund ...) bei einer Exposition von 24 Stunden gültig ist [1] . Wenn man beispielsweise einen AQI von 188 (ungesund) sieht, muss man das so interpretieren: „ Wenn ich 24 Stunden draußen bleibe und der AQI während dieser 24 Stunden 188 beträgt, dann ist die Auswirkung auf die Gesundheit ungesund .“ Das ist etwas ganz anderes als zu sagen: „ Wenn der jetzt gemeldete AQI 188 beträgt, dann ist die Auswirkung auf die Gesundheit ungesund .“
Das Problem besteht darin, dass die 24-Stunden-Mittelwertbildung eine sehr schlechte Idee ist und zumindest aus diesen beiden Gründen abgeschafft werden sollte [3] :
- Erstens ist die Dynamik der Luftverschmutzung so groß, dass der Wind die Luft in weniger als 30 Minuten vollständig reinigt! Dieses Phänomen ist in Peking häufig zu beobachten, wo die starken Nordwinde den PM 2,5 AQI in weniger als einer Stunde von über 300 auf unter 50 senken können [2] . Wenn das passiert, möchte niemand 24 Stunden warten, bevor er weiß, dass die Luftqualität gut ist (und dann spazieren gehen, um die frische Luft zu genießen!)
- Der zweite Grund ist, dass sich die Luftqualität plötzlich verschlechtert. Ein berühmter Fall ist der indonesische Waldbrand, der den Singapur-Smog verursacht, wenn der Wind nach Norden weht. Unter diesen Umständen kann der AQI innerhalb einer Stunde von unter 50 auf über 150 steigen. Tatsächlich hatten wir viele Anfragen von Asthmatikern/empfindlichen Menschen, als Singapur noch nur 24-Stunden-Durchschnittswerte lieferte.
Aus diesen Gründen hat die US-Umweltbehörde EPA das Nowcast- System eingeführt: Es handelt sich um eine alternative Umrechnungsformel, die verwendet wird, um die Notwendigkeit einer Mittelung bei sich ändernden Luftqualitätsbedingungen auszugleichen. In Wikipedia wird es wie folgt beschrieben:
Der NowCast wird aus den letzten 12 Stunden der PM-Überwachungsdaten berechnet, aber der NowCast gewichtet die Daten der letzten Stunden stärker als ein gewöhnlicher 12-Stunden-Durchschnitt, wenn sich die Schadstoffwerte ändern. Der NowCast wird anstelle einer 24-Stunden-Durchschnitts-PM-Konzentration bei der Berechnung des AQI verwendet, bis ein ganzer Kalendertag mit stündlichen Konzentrationen überwacht wurde.“
Die zur Berechnung des NowCast- AQI verwendete Formel mag für Nicht-Wissenschaftler barbarisch erscheinen.
and Wmin = 1/2 and N = 12 Aber eigentlich ist es ganz einfach, wenn man sich dieses Anwendungsbeispiel für die Luftqualität in Peking ansieht.
NowCast AQI:
Das Ergebnis des von Nowcast berechneten AQI ist im Hinblick auf die Mittelung immer noch sehr ausgeprägt, zumindest viel mehr als das, was man im asiatischen Staub erwarten würde. Einer der Gründe dafür ist, dass der Gewichtungsfaktor, der zur Bestimmung des Ausmaßes der Änderung verwendet wird, einen Schwellenwert hat, der auf mindestens 0,5 festgelegt ist, während sein Wert in Wirklichkeit in vielen Fällen viel niedriger als 0,5 ist. Die folgende Grafik zeigt diesen Schwellengewichtungsfaktor, wobei Rot für Gewichtungen unter 0,5 verwendet wird
Die Nowcast-Formel, wie sie heute definiert wird, ist das Ergebnis einer Forschung, die auf der Luftqualität in Amerika basiert. Während es für die USA eine genaue Berichterstattung über die aktuellen Bedingungen liefert, ist dies möglicherweise nicht der Fall für Asien, wo die Dynamik der Luftqualität viel stärker ist. Aus diesem Grund glauben wir, dass die Nowcast- Formel für jeden Kontinent angepasst werden sollte.
Für Asien könnte es definiert werden als: Wmin = 1/10 and N = 3 , entsprechend der folgenden Grafik:Wenn Sie möchten, können Sie die beiden Parameter auch direkt selbst ändern: Wmin = and N =
Derzeit basiert die Umrechnungsformel, die im World Air Quality Index-Projekt sowie im China Mission AQI (auch bekannt als US-Botschaft in Peking, US-Konsulat in Shanghai usw.) verwendet wird, immer noch auf dem „ Instant AQI “, auch bekannt als „InstantCast“. (dh überhaupt keine Mittelung). Basierend auf den Ergebnissen dieses „Asian Nowcast“-Vorschlags könnte dies jedoch bald aktualisiert werden.
...
