Prima di entrare nei dettagli della formula Now Cast, vale la pena fare un passo indietro e considerare l’inquinamento da ozono come una questione globale. La simulazione della concentrazione totale di ozono atmosferico, effettuata dalla NOAA , offre una buona panoramica delle aree con concentrazioni di ozono alte/basse, ma mostra anche come le condizioni climatiche globali influiscono sull’inquinamento transfrontaliero.

La simulazione sopra mostra la concentrazione atmosferica totale, dalla superficie fino a 20 KM di altezza, e quindi contiene sia l'ozono buono (lo "strato di ozono" nella stratosfera superiore) sia l'ozono cattivo nella troposfera .

Quando si parla di inquinamento da ozono, è l’ozono troposferico, e più in particolare la concentrazione superficiale, che conta per quantificare l’impatto sulla salute. Inoltre, l’ozono troposferico ha un ciclo diurno, con un picco di inquinamento nel pomeriggio, quando la temperatura raggiunge il suo massimo, e quasi nessun inquinamento durante la notte. Questo ciclo può essere visto chiaramente nell'animazione sottostante, che si basa sulla concentrazione al suolo prevista.

Senza sorpresa, l’inquinamento da ozono è ancora un problema globale anche per la concentrazione superficiale (i paesi dell’emisfero meridionale avrebbero una concentrazione più elevata durante l’estate).

Guardando in particolare alla Cina, l’ozono sta diventando sempre più spesso l’inquinante primario, superando l’inquinamento da PM _2,5 . La spiegazione principale è che tutti i recenti sforzi compiuti per ridurre l’inquinamento atmosferico in Cina sono stati davvero efficaci e la concentrazione di PM _2,5 è stata significativamente ridotta ^[5] .

Inoltre, l’inquinamento da PM agisce effettivamente come un dispositivo di raffreddamento del riscaldamento globale (cioè diminuendo il riscaldamento globale riflettendo la luce solare). Quindi, quando l'inquinamento da PM si riduce, si riduce anche il numero di giorni di cielo azzurro (va bene!), ma come effetto collaterale aumenta la temperatura massima giornaliera. E poiché la temperatura è uno degli elementi che influiscono sulla produzione di ozono, un aumento della temperatura significa anche un aumento dell’ozono

Ora che è noto che l’inquinamento da ozono tende a diventare l’inquinante principale durante le calde giornate estive, è ancora più importante comprendere appieno l’impatto del calcolo dell’AQI dell’ozono sull’AQI complessivo.

I due grafici seguenti mostrano l'AQI per 5 diverse città della Cina. Il grafico in alto mostra l'AQI così come è pubblicato oggi su aqicn.org (utilizzando la formula Instant Cast), mentre il grafico seguente mostra l'AQI come sarebbe utilizzando la formula AQI di AirNow NowCast.

Il problema più evidente con l'AQI NowCast è che tende a superare e segnalare AQI estremamente elevati quando l'AQI effettivo (dati orari precedenti) è basso. Ad esempio:

• 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).

Cercare di mettere a punto la formula NowCast, come è stato fatto per il PM _2.5 Now Cast in Asia, non funziona bene per l'ozono (vedere il grafico sotto per N=3 ore e peso minimo=0,1). Il motivo è che l'ozono ha un ciclo diurno con picchi nel pomeriggio (correlati al picco di temperatura), quindi qualsiasi tipo di media compenserebbe il picco di poche ore. Sarebbe sbagliato, poiché ciò che serve è riportare la qualità dell’aria così com’è adesso e non come era poche ore fa.

C'è tuttavia un problema con l'attuale formula Instant Cast per l'ozono che è in uso su waqi.info e aqicn.org: è che i breakpoint Instant Cast si basano sullo standard di qualità dell'aria di 1 ora dell'EPA statunitense, che è ancora tra i standard di ozono meno sicuri rispetto ad altri standard EPA (vedere grafico a destra) per AQI inferiori a 200.

Ci sono diverse ragioni per questo basso standard da parte dell'EPA statunitense: in primo luogo l'USEPA si è concentrata innanzitutto sul miglioramento dello standard di 8 ore, e questo è qualcosa di positivo, poiché lo standard di 8 ore viene utilizzato per i rapporti annuali. È anche lo standard utilizzato adesso in onda (insieme alla formula now cast), quindi era logico concentrarsi prima su questo standard, e questo nonostante tutti i problemi legati alla formula now cast. Molto probabilmente, l’EPA statunitense sta ora lavorando per fare lo stesso aggiornamento allo standard di 1 ora, ma ciò potrebbe richiedere un po’ di tempo e molte pressioni.

Quindi, in attesa che l’EPA statunitense migliori lo standard di 1 ora e stabilisca uno standard che non sia lasciato indietro rispetto ad altri standard sull’ozono nel mondo, il progetto World Air Quality Index ha esaminato gli standard esistenti che potrebbero riflettere meglio l’impatto sulla salute della qualità dell’aria, e questo senza dover utilizzare l’irrilevante formula NowCast basata su breakpoint di 8 ore.

Una delle opzioni che è stata presa in considerazione, e immediatamente abbandonata, è stata quella di utilizzare un Instant Cast basato sui breakpoint di 8 ore anziché sui breakpoint di 1 ora (come viene effettivamente fatto per PM _2.5 , dove l'AQI viene riportato assumendo un intervallo di 24 ore esposizione). Il motivo per non utilizzare questa soluzione per l’ozono è il ciclo diurno, che rende non semplice valutare quale possa essere un’esposizione di 8 ore. Ad esempio, se un AQI riportato è 35 alle 10:00, cosa significa questo per l'AQI alle 14:00? Saranno 80, 120, a 180? Questo è abbastanza diverso dal PM, dove si può immaginare che l'AQI sia simile durante il giorno, in condizioni di visibilità e umidità simili ^[6] .

Per le altre opzioni, l’analisi ha riguardato gli standard esistenti per più di 20 EPA in tutto il mondo, le raccomandazioni dell’OMS , i risultati preliminari dei ricercatori di tutto il mondo del progetto TOAR e i documenti di ricerca del catalogo della Coalizione UNEP CCA . Un ulteriore vincolo per la selezione dello standard era quello di utilizzarne uno ufficialmente approvato. così come uno vicino allo standard mediano, in quanto non esagererebbe eccessivamente l’impatto sulla salute, né lo sottovaluterebbe.

L’opzione migliore sembrava essere lo standard di 1 ora del CN MEP, che è molto più sicuro dello standard di 1 ora dell’US-EPA per un AQI inferiore a 200 (sopra 200, i due standard sono gli stessi). I due grafici seguenti mostrano l'AQI di Ozone Instant Cast, basato sui vecchi breakpoint (in alto) e sui nuovi breakpoint (in basso). Si noti che poiché i breakpoint vengono aggiornati solo per AQI compresi tra 50 e 200, l'unica differenza "visibile" sui grafici a colori riguarda gli AQI moderati , USG e non sani .