قبل الدخول في تفاصيل صيغة Now Cast، يجدر بنا الرجوع خطوة إلى الوراء والنظر إلى تلوث الأوزون باعتباره مشكلة عالمية. تعطي محاكاة إجمالي تركيز الأوزون في الغلاف الجوي، التي أجرتها الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) ، نظرة عامة جيدة على المناطق ذات التركيزات العالية/المنخفضة للأوزون، ولكنها توضح أيضًا كيف تؤثر الظروف المناخية العالمية على التلوث عبر الحدود.

تُظهر المحاكاة أعلاه إجمالي التركيز الجوي، من السطح حتى ارتفاع 20 كيلومترًا، وبالتالي يحتوي على كل من الأوزون الجيد ("طبقة الأوزون" في طبقة الستراتوسفير العليا) وكذلك الأوزون السيئ في طبقة التروبوسفير .

عندما يتحدث المرء عن تلوث الأوزون، فإن الأوزون التروبوسفيري، وعلى الأخص التركيز السطحي، هو الذي يهم من أجل قياس التأثير الصحي. علاوة على ذلك، فإن الأوزون التروبوسفيري يمر بدورة نهارية، حيث يصل التلوث إلى ذروته في فترة ما بعد الظهر عندما تصل درجة الحرارة إلى الحد الأقصى، ولا يحدث أي تلوث تقريبًا أثناء الليل. يمكن رؤية هذه الدورة بوضوح في الرسم المتحرك أدناه، والذي يعتمد على التركيز الأرضي المتوقع.

ومن غير المفاجئ أن تلوث الأوزون لا يزال يمثل مشكلة عالمية حتى بالنسبة للتركيز السطحي (البلدان الواقعة في نصف الكرة الجنوبي سيكون تركيزها أعلى خلال فصل الصيف).

وبالنظر إلى الصين على وجه الخصوص، فإن الأوزون أصبح في الواقع الملوث الأساسي في كثير من الأحيان، متجاوزًا تلوث _PM2.5 . التفسير الرئيسي هو أن جميع الجهود الأخيرة التي تم بذلها للحد من تلوث الهواء في الصين كانت فعالة حقًا وتم تقليل تركيز _PM2.5 بشكل كبير ^[5] .

علاوة على ذلك، فإن تلوث الجسيمات الدقيقة يعمل في الواقع كمبرد للاحتباس الحراري (أي تقليل الاحتباس الحراري عن طريق عكس ضوء الشمس). لذلك، عندما ينخفض تلوث الجسيمات، يقل أيضًا عدد أيام السماء الزرقاء (وهذا أمر جيد!)، ولكن كأثر جانبي، تزداد ذروة درجة الحرارة اليومية. وبما أن درجة الحرارة هي أحد العناصر التي تؤثر على إنتاج الأوزون، فإن زيادة درجة الحرارة تعني أيضًا زيادة الأوزون

الآن بعد أن أصبح من المعروف أن تلوث الأوزون يميل إلى أن يصبح الملوث الرئيسي خلال يوم الصيف الحار، فمن المهم أن نفهم بشكل كامل تأثير حساب AQI للأوزون على مؤشر جودة الهواء الإجمالي.

يوضح الرسمان البيانيان أدناه مؤشر جودة الهواء (AQI) لخمس مدن مختلفة في الصين. يُظهر الرسم البياني في الأعلى مؤشر جودة الهواء (AQI) كما تم نشره اليوم على aqicn.org (باستخدام صيغة الإرسال الفوري)، ويوضح الرسم البياني أدناه مؤشر جودة الهواء (AQI) كما هو باستخدام صيغة AirNow NowCast AQI.

المشكلة الأكثر لفتًا للانتباه في NowCast AQI هي أنه يميل إلى تجاوز مؤشرات AQI المرتفعة للغاية والإبلاغ عنها عندما يكون مؤشر AQI الفعلي (البيانات السابقة لكل ساعة) منخفضًا. على سبيل المثال:

• 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).

محاولة ضبط صيغة NowCast، كما حدث مع PM _2.5 ، لا تعمل Now Cast في آسيا بشكل جيد بالنسبة للأوزون (انظر الرسم البياني أدناه لـ N = 3 ساعات، والحد الأدنى للوزن = .1). والسبب هو أن الأوزون لديه دورة نهارية تبلغ ذروتها في فترة ما بعد الظهر (مرتبطة بذروة درجة الحرارة)، لذا فإن أي نوع من المتوسط سيعوض الذروة ببضع ساعات فقط. وهذا أمر خاطئ، فالمطلوب هو الإبلاغ عن جودة الهواء كما هي الآن، وليس كما كانت قبل ساعات قليلة.

There is however a problem with the current Instant Cast formula for Ozone which is in use on waqi.info and aqicn.org: It is that the Instant Cast breakpoints are based on the US EPA 1 hour air quality standard, which is still among the least safe Ozone standards compared to other EPAs standards (see graph on the right) for AQIs below 200.

هناك عدة أسباب لهذا المعيار المنخفض من وكالة حماية البيئة الأمريكية: أولاً، ركزت وكالة حماية البيئة الأمريكية أولاً على تحسين معيار الـ 8 ساعات، وهذا شيء جيد - حيث يتم استخدام معيار الـ 8 ساعات في التقارير السنوية. إنه أيضًا المعيار المستخدم على الهواء الآن (جنبًا إلى جنب مع الصيغة المصبوبة الآن)، لذلك كان من المنطقي التركيز أولاً على هذا المعيار، وهذا حتى على الرغم من كل المشاكل المرتبطة بالصيغة المصبوبة الآن. على الأرجح، تعمل وكالة حماية البيئة الأمريكية الآن على إجراء نفس التحديث لمعيار الساعة الواحدة، ولكن قد يستغرق ذلك بعض الوقت حتى يحدث، والكثير من الضغط.

لذلك، أثناء انتظار وكالة حماية البيئة الأمريكية لتحسين معيار الساعة الواحدة، وإعداد معيار لا يتخلف عن الركب مقارنة بمعايير الأوزون الأخرى في العالم، كان مشروع مؤشر جودة الهواء العالمي يبحث في المعايير الحالية التي يمكن أن تعكس بشكل أفضل التأثير الصحي لجودة الهواء، وذلك دون الحاجة إلى استخدام صيغة NowCast غير ذات الصلة بناءً على نقاط توقف مدتها 8 ساعات.

كان أحد الخيارات التي تم أخذها في الاعتبار، وتم إسقاطها على الفور، هو استخدام Cast Cast استنادًا إلى نقاط توقف مدتها 8 ساعات بدلاً من نقاط توقف مدتها ساعة واحدة (كما هو الحال بالفعل مع PM _2.5 ، حيث يتم الإبلاغ عن مؤشر جودة الهواء (AQI) بافتراض 24 ساعة التعرض). السبب وراء عدم استخدام هذا الحل للأوزون هو الدورة النهارية، مما يجعل من غير السهل تقييم ما يمكن أن يكون عليه التعرض لمدة 8 ساعات. على سبيل المثال، إذا تم الإبلاغ عن أن مؤشر جودة الهواء في العراق يبلغ 35 في الساعة 10 صباحًا، فماذا يعني ذلك بالنسبة لمؤشر جودة الهواء في العراق في الساعة 2 ظهرًا؟ هل ستكون 80، 120، إلى 180؟ وهذا يختلف تمامًا عن PM، حيث يمكن للمرء أن يخمن أن مؤشر جودة الهواء (AQI) يكون مشابهًا طوال اليوم، في ظل ظروف رؤية ورطوبة مماثلة ^[6] .

بالنسبة للخيارات الأخرى، غطى التحليل المعايير الحالية لأكثر من 20 وكالة حماية البيئة في جميع أنحاء العالم، وتوصيات منظمة الصحة العالمية، والنتائج الأولية التي توصل إليها الباحثون على مستوى العالم من مشروع TOAR والأوراق البحثية من كتالوج تحالف التقييم القطري المشترك لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة. وكان القيد الإضافي لاختيار المعيار هو استخدام معيار تمت الموافقة عليه رسميًا. بالإضافة إلى واحد قريب من المعيار المتوسط، لأنه لن يبالغ في تقدير الأثر الصحي، ولا يقلل من شأنه.

يبدو أن الخيار الأفضل هو معيار CN MEP لمدة ساعة واحدة، وهو أكثر أمانًا بكثير من معيار US-EPA لمدة ساعة واحدة لـ AQI أقل من 200 (أعلى من 200، المعياران متماثلان). يوضح الرسمان البيانيان أدناه مؤشر جودة الهواء الفوري للأوزون، استنادًا إلى نقاط التوقف القديمة (أعلى) ونقاط التوقف الجديدة (أسفل). لاحظ أنه نظرًا لأنه تم تحديث نقاط التوقف لـ AQI بين 50 و200 فقط، فإن الاختلاف "المرئي" الوحيد في الرسوم البيانية الملونة هو لـ AQIs المعتدلة و USG وغير الصحية .