Univ. of Arizona (credits)
自美国环保局更新臭氧 8 小时断点 AQI 标准以来已经有几个月了[1] 。这绝对是加强美国空气质量的积极一步，因为与印度、中国或欧洲的类似标准相比，美国 EPA 标准实际上是最不保守的臭氧标准之一！
但更有趣的是， AirNow最近更进一步，引入了 Ozone NowCast公式，该公式允许使用加权 8 小时断点标准代替 1 小时断点。 AirNow 团队并未向公众广泛传达这一变化，但它对臭氧 AQI 的报告方式产生了相当大的变化，这就是我们将在本文中讨论的内容。
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臭氧污染：一个全球性问题
在详细了解 Now Cast 公式之前，值得退后一步，将臭氧污染视为一个全球性问题。美国国家海洋和大气管理局 (NOAA)进行的大气总臭氧浓度模拟很好地概述了臭氧浓度高/低的区域，同时也显示了全球气候条件如何影响跨境污染。
上述模拟显示了从地表到 20 公里高度的总大气浓度，因此既包含好臭氧（平流层上部的“臭氧层”），也包含对流层中的坏臭氧。
当人们谈论臭氧污染时，指的是对流层臭氧，尤其是表面浓度，这对于量化对健康的影响至关重要。而且，对流层臭氧有昼夜循环，下午气温达到最高时污染达到高峰，而夜间几乎没有污染。这个循环可以在下面的动画中清楚地看到，它基于预测的地面浓度。
毫不奇怪，即使就地表浓度而言，臭氧污染仍然是一个全球性问题（南半球国家在夏季的浓度会更高）。
特别是在中国，臭氧实际上越来越成为主要污染物，超过了 PM 2.5污染。主要的解释是，近年来中国为减少空气污染所做的努力确实有效，PM 2.5浓度显着下降[5] 。
此外，PM污染实际上起到了全球变暖冷却器的作用（即通过反射太阳光来减少全球变暖）。因此，当 PM 污染减少时，蓝天天数也会减少（这很好！），但副作用是每日峰值气温会升高。由于温度是影响臭氧产生的因素之一，因此温度升高也意味着臭氧增加
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Instant Cast 和 Now Cast AQI 对比
既然知道臭氧污染往往成为炎热夏季的首要污染物，那么充分了解臭氧AQI计算对整体AQI的影响就显得尤为重要。
下面两张图显示了中国5个不同城市的AQI。上图显示了今天在 aqicn.org 上发布的 AQI（使用即时转换公式），下图显示了使用 AirNow NowCast AQI 公式得出的 AQI。
NowCast AQI 最引人注目的问题是，当实际（过去每小时的数据）AQI 较低时，它往往会超调并报告极高的 AQI。例如：
- For Beijing on Thursday August 3rd as 11PM, the Now Cast AQI is reporting an AQI for
158(Unhealthy) while the actual AQI is45(Good). - For Shanghai on Friday 29th July at 20PM, the Now Cast AQI is reporting an AQI for
180(Unhealthy) while the actual AQI is50(Good).
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尝试微调 NowCast 公式（如在亚洲的 PM 2.5 Now Cast中所做的那样）对于 Ozone 效果不佳（参见下图，N=3 小时，最小重量=0.1）。原因是臭氧有一个昼夜周期，在下午达到峰值（与温度峰值相关），因此任何类型的平均值只会将峰值抵消几个小时。这是错误的，因为需要报告的是现在的空气质量，而不是几个小时前的空气质量。
Wmin = and N =
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弱一小时臭氧断点
然而，waqi.info 和 aqicn.org 上使用的当前臭氧 Instant Cast 公式存在一个问题：Instant Cast 断点基于美国 EPA 1 小时空气质量标准，该标准仍属于美国 EPA 1 小时空气质量标准。与 AQI 低于 200 的其他 EPA 标准相比，臭氧标准最不安全（见右图）。
使用STP US将 ppb 转换为 mg/m3
注意：轴刻度不是线性的。
美国环保局制定如此低的标准有很多原因：首先，美国环保局首先注重提高 8 小时标准，这是一件好事 - 因为 8 小时标准用于年度报告。它也是现在广播中使用的标准（与现在铸造公式一起），因此首先关注该标准是有意义的，尽管存在与现在铸造公式相关的所有问题。最有可能的是，美国环保局现在正在努力对 1 小时标准进行同样的更新，但这可能需要相当长的时间，并且需要大量的游说。
因此，在等待美国环保局改进1小时标准，制定一个不落后于世界其他臭氧标准的标准的同时，世界空气质量指数项目一直在寻找现有的标准，以更好地反映空气质量对健康的影响，并且无需使用基于 8 小时断点的不相关的 NowCast 公式。
更新了即时施法臭氧断点
已考虑并立即放弃的选项之一是使用基于 8 小时断点而不是 1 小时断点的即时投射（就像 PM 2.5实际所做的那样，其中假设 24 小时报告 AQI）接触）。不使用这种臭氧解决方案的原因是昼夜周期，这使得评估 8 小时的暴露时间变得不那么容易。例如，如果上午 10 点的 AQI 报告为 35，那么下午 2 点的 AQI 意味着什么？是80、120还是180？这与 PM 完全不同，人们可以猜测，在相似的能见度和湿度条件下，全天 AQI 都相似[6] 。
对于其他选项，分析涵盖了全球 20 多个 EPA 的现有标准、世界卫生组织的建议、 TOAR项目的全球研究人员的初步调查结果以及 UNEP CCA 联盟目录中的研究论文。选择标准的另一个限制是使用官方批准的标准。以及接近中位数标准，因为它不会过度夸大健康影响，也不会低估它。
最好的选择似乎是 CN MEP 1 小时标准，对于 AQI 低于 200 的情况，该标准比 US-EPA 1 小时标准安全得多（高于 200，两个标准相同）。下面的两张图显示了基于旧断点（顶部）和新断点（底部）的臭氧即时投射 AQI。请注意，由于仅针对 50 到 200 之间的 AQI 更新断点，因此颜色图上唯一“可见”的差异是针对中等、 USG和不健康AQI。
| Index Values | | AQI Category | Instant Cast Ozone | breakpoints (ppm) US EPA 1-hour Ozone | breakpoints (ppm) 0 - 50 | Good | 0 - 62.5 | - | 51 - 100 | Moderate | 62.5 - 101.5 | - | 101 – 152 | Unhealthy | for Sensitive Groups 101.5 - 152.5 | 125 - 165 | 151 – 200 | Unhealthy | 152.5 - 205 | 165 - 205 | 201 – 300 | Very Unhealthy | 205 - 405 | 205 - 405 | 301 – 500 | Hazardous | 405 - 605 | 405 - 605 | |
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结论
