Una guida per principianti sulla qualità dell'aria Instant-Cast e Now-Cast.
A Beginner's Guide to Air Quality Instant-Cast and Now-Cast.

Posted on March 15th 2015
(re-edited on January 12th 2020)
Condividere: aqicn.org/faq/2015-03-15/air-quality-nowcast-a-beginners-guide/it/
Typhoon and Dust on East Asia, Courtesy of NASA (attribution)

Nel marzo 2015, abbiamo avuto la possibilità di incontrare a Pechino diversi specialisti ambientali del Dipartimento di Stato americano e della Missione Cinese ( la famosa entità che gestisce i monitor PM 2.5 nell'ambasciata americana di Pechino ).

Tra tutti i temi affrontati ce n'è uno su cui vale la pena scrivere, ovvero il sistema " nowcast ". Questo sistema utilizzato dall'EPA statunitense per convertire le letture grezze degli inquinanti, espresse in µg/m3 o ppb , nell'AQI (scala da 0 a 500). Viene utilizzato per tutti i valori AQI riportati sul sito airnow.gov .

Il concetto alla base del nowcast è quello di compensare la " media su 24 ore ", che dovrebbe essere utilizzata quando si convertono le concentrazioni in AQI. Il motivo di questa media è che la scala AQI specifica che ciascuno dei livelli di preoccupazione per la salute (vale a dire buono, moderato,... malsano...) è valido per un'esposizione di 24 ore [1] . Ad esempio, quando si vede un AQI di 188 (Non salutare), è necessario leggerlo come " se rimango fuori per 24 ore e l'AQI è 188 durante quelle 24 ore , allora l'effetto sulla salute è Non salutare ". Ciò è molto diverso dal dire che " se l'AQI riportato ora è 188, allora l'effetto sulla salute è dannoso ".

Il problema è che la media su 24 ore è una pessima idea e dovrebbe essere abolita [3] almeno per questi due motivi:

  • Innanzitutto, la dinamica dell’inquinamento atmosferico è tale che il vento pulisce completamente l’aria in meno di 30 minuti! Questo fenomeno è frequente a Pechino con i forti venti da nord capaci di portare l'AQI del PM 2.5 da più di 300 a meno di 50 in meno di un'ora [2] . Quando ciò accade, nessuno vuole aspettare 24 ore prima di sapere che la qualità dell'aria è buona (e uscire a fare una passeggiata per godersi l'aria fresca!)

  • Il secondo motivo è quando la qualità dell’aria peggiora improvvisamente. Un caso famoso è l’incendio in Indonesia che ha causato lo smog di Singapore quando i venti si dirigono verso nord, in circostanze in cui l’AQI può passare da meno di 50 a più di 150 in solo un’ora. È un dato di fatto, abbiamo ricevuto molte richieste da persone asmatiche/sensibili quando Singapore forniva ancora letture medie solo su 24 ore.

Questo è per questi motivi che l’EPA statunitense ha introdotto il sistema nowcast : si tratta di una formula di conversione alternativa utilizzata per controbilanciare la necessità di fare una media in condizioni di cambiamento della qualità dell’aria. Da Wikipedia , è descritto come:

Il NowCast viene calcolato a partire dalle 12 ore più recenti di dati di monitoraggio del PM, ma NowCast pondera le ore di dati più recenti in modo più pesante rispetto a una media ordinaria di 12 ore quando i livelli di inquinanti stanno cambiando. NowCast viene utilizzato al posto della concentrazione media di PM nelle 24 ore nel calcolo dell'AQI fino a quando non viene monitorato un intero giorno di calendario delle concentrazioni orarie."

La formula utilizzata per calcolare l'AQI di NowCast potrebbe sembrare barbara per i non scienziati.

and Wmin = 1/2 and N = 12

Ma in realtà, è abbastanza semplice se si guarda questo esempio applicato alla qualità dell’aria di Pechino.

Instant AQI (no averaging, AQI converted directly from the 1 hour readings):

NowCast AQI:

Il risultato dell’AQI calcolato ora è ancora molto pronunciato in termini di media, almeno molto più di quanto si aspetterebbe chi vive nella polvere asiatica. Uno dei motivi è che il fattore peso, utilizzato per determinare il livello di variazione, ha una soglia fissata ad un minimo di 0,5, mentre in realtà il suo valore è molto inferiore a 0,5 in molti casi. Il grafico seguente mostra questo fattore di peso soglia, dove il rosso viene utilizzato per indicare i pesi inferiori a 0,5

NowCast weight factors:

La formula nowcast, come viene definita oggi, è il frutto di una ricerca basata sui livelli di qualità dell'aria in America. Mentre per gli Stati Uniti fornisce un resoconto accurato delle condizioni attuali, potrebbe non essere il caso dell’Asia dove la dinamica della qualità dell’aria è molto più forte. Per questo motivo crediamo che la formula nowcast debba essere adattata a ciascun continente.

Per l’Asia, potrebbe essere definito come Wmin = 1/10 and N = 3 , corrispondente al seguente grafico:
NowCast modificato per l'Asia (noto anche come NowCast Asia AQI):

Se vuoi puoi anche modificare direttamente tu i due parametri: Wmin = and N =
Per riferimento, AQI istantaneo:

Per ora, la formula di conversione utilizzata nel progetto World Air Quality Index e nel China Mission AQI (ovvero l'ambasciata americana di Pechino, il consolato americano di Shanghai, ecc.) si basa ancora sull'" Instant AQI ", ovvero "InstantCast" (cioè nessuna media). Ma, sulla base dell’esito di questa proposta “Asian Nowcast”, questo potrebbe essere aggiornato molto presto.



...

[1] La durata di 24 ore si basa su decenni di studi epidemiologici utilizzati per correlare l'esposizione all'inquinamento atmosferico e l'aumento del rischio per la salute. Sono in corso nuovi studi epidemiologici per correlare l'effetto dell'esposizione istantanea (vale a dire esposizione di circa 1 ora o meno), ma possono essere necessari diversi anni prima che i risultati possano essere convertiti in una nuova "scala AQI istantanea" ufficiale.
[2] Il forte vento ha molto spesso un effetto sull'aumento dell'AQI del PM 10 a causa della risospensione delle polveri.
[3] Al momento della stesura di questo articolo, nel marzo 2015, molti paesi fornivano ancora solo una media di 24 ore. Oggi, nel settembre 2016, gli unici due paesi conosciuti che ancora forniscono solo una media di 24 ore sono la Malesia e il Brunei . Tutti gli altri paesi forniscono non solo dati sui minorenni (orari), ma anche la concentrazione individuale di ciascun inquinante.

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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
  • Informazioni sulla misurazione della qualità dell'aria e dell'inquinamento:

    Informazioni sui livelli di qualità dell'aria

    -Valori dell'indice di qualità dell'aria (AQI).Livelli di preoccupazione per la salute
    0 - 50BuonaLa qualità dell'aria è considerata soddisfacente e l'inquinamento atmosferico presenta rischi minimi o nulli
    51 -100ModeratoLa qualità dell'aria è accettabile; tuttavia, per alcuni inquinanti può esserci un problema di salute moderato per un numero molto limitato di persone che sono insolitamente sensibili all'inquinamento atmosferico.
    101-150Malsano per gruppi sensibiliI residenti appartenenti a gruppi sensibili (per patologie) possono avere effetti sulla salute. È improbabile che gli effetti siano seri per tutta la popolazione.
    151-200malsanoOgnuno può iniziare a sperimentare effetti sulla salute; i membri di gruppi sensibili possono avere effetti sulla salute più gravi
    201-300Molto malsanoAvvisi sulla salute delle condizioni di emergenza. È più probabile che l'intera popolazione sia colpita.
    300+PericolosoAllerta salute: chiunque può essere soggetto a effetti piu gravi sulla propria salute

    Per saperne di più sulla qualità dell'aria e sull'inquinamento, consulta l' argomento Qualità dell'aria di Wikipedia o la guida Airnow sulla qualità dell'aria e la tua salute .

    Per consigli sanitari molto utili del dottor Richard Saint Cyr MD di Pechino, controlla il blog www.myhealthbeijing.com .


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