Zanim zagłębimy się w szczegóły formuły Now Cast, warto cofnąć się o krok i spojrzeć na zanieczyszczenie ozonem jako na problem globalny. Symulacja całkowitego stężenia ozonu w atmosferze przeprowadzona przez NOAA daje dobry przegląd obszarów o wysokich/niskich stężeniach ozonu, ale pokazuje także, jak globalne warunki klimatyczne wpływają na zanieczyszczenia transgraniczne.

Powyższa symulacja pokazuje całkowite stężenie w atmosferze od powierzchni do wysokości 20 km, a zatem zawiera zarówno dobry ozon („warstwa ozonowa” w górnej stratosferze), jak i zły ozon w troposferze .

Kiedy mówi się o zanieczyszczeniu ozonem, przy ilościowym określeniu wpływu na zdrowie liczy się ozon troposferyczny, a w szczególności jego stężenie na powierzchni. Co więcej, ozon troposferyczny charakteryzuje się cyklem dobowym, ze szczytem zanieczyszczenia po południu, kiedy temperatura osiąga maksimum, i prawie nie ma zanieczyszczeń w nocy. Cykl ten można wyraźnie zobaczyć na poniższej animacji, która opiera się na prognozowanym stężeniu gruntu.

Bez zaskoczenia zanieczyszczenie ozonem nadal stanowi globalny problem, nawet jeśli chodzi o stężenie na powierzchni (w krajach półkuli południowej stężenie ozonu jest wyższe w okresie letnim).

Patrząc w szczególności na Chiny, ozon coraz częściej staje się główną substancją zanieczyszczającą, przewyższającą zanieczyszczenie PM _2,5 . Głównym wyjaśnieniem jest to, że wszystkie ostatnie wysiłki podjęte w celu zmniejszenia zanieczyszczenia powietrza w Chinach były naprawdę skuteczne, a stężenie PM _2,5 zostało znacznie zmniejszone ^[5] .

Co więcej, zanieczyszczenia PM działają jak czynnik chłodzący globalne ocieplenie (tj. zmniejszają globalne ocieplenie poprzez odbijanie światła słonecznego). Tak więc, gdy zmniejsza się zanieczyszczenie PM, zmniejsza się także liczba dni z błękitnym niebem (to dobrze!), ale efektem ubocznym jest wzrost szczytowej dziennej temperatury. A ponieważ temperatura jest jednym z elementów wpływających na produkcję ozonu, podwyższona temperatura oznacza również zwiększoną ilość ozonu

Teraz, gdy wiadomo, że zanieczyszczenie ozonem staje się główną substancją zanieczyszczającą w gorące letnie dni, jeszcze ważniejsze jest pełne zrozumienie wpływu obliczeń AQI ozonu na ogólny AQI.

Dwa poniższe wykresy przedstawiają AQI dla 5 różnych miast w Chinach. Wykres u góry przedstawia AQI w stanie opublikowanym dzisiaj na aqicn.org (przy użyciu wzoru natychmiastowego rzutowania), a poniższy wykres przedstawia AQI w stanie, w jakim wynikałoby to z zastosowania wzoru AQI AirNow NowCast.

Najbardziej uderzającym problemem związanym z AQI NowCast jest to, że ma on tendencję do przeskakiwania i raportowania niezwykle wysokich AQI, gdy rzeczywisty (dane z ostatnich godzin) AQI jest niski. Na przykład:

• 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).

Próba dostrojenia formuły NowCast, tak jak miało to miejsce w przypadku PM _2.5 Now Cast w Azji, nie działa dobrze w przypadku ozonu (patrz wykres poniżej dla N=3 godzin i minimalnej wagi=0,1). Powodem jest to, że ozon ma cykl dobowy, którego szczyty występują po południu (skorelowane ze szczytem temperatury), więc każdy rodzaj uśredniania po prostu przesunąłby szczyt o kilka godzin. Byłoby to błędne, ponieważ należy raportować jakość powietrza taką, jaka jest obecnie, a nie jak kilka godzin temu.

Istnieje jednak problem z obecną formułą Instant Cast dla ozonu, która jest używana na waqi.info i aqicn.org: polega na tym, że punkty przerwania Instant Cast są oparte na 1-godzinnej normie jakości powietrza amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska (EPA), która wciąż należy do najmniej bezpieczne standardy ozonu w porównaniu z innymi normami EPA (patrz wykres po prawej) dla AQI poniżej 200.

Istnieje kilka powodów tak niskiego standardu amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska (EPA): Po pierwsze USEPA skupiła się najpierw na ulepszeniu standardu 8-godzinnego i to jest coś dobrego – ponieważ standard 8-godzinny jest stosowany w sprawozdaniach rocznych. Jest to również standard używany obecnie na antenie (wraz z obecnie odlewaną formułą), więc sensownym było skupienie się najpierw na tym standardzie, i to pomimo wszystkich problemów związanych z obecnie obsadzaną formułą. Najprawdopodobniej amerykańska agencja ochrony środowiska pracuje obecnie nad wprowadzeniem tej samej aktualizacji do standardu 1 godziny, ale może to zająć sporo czasu i wymagać sporo lobbingu.

Tak więc, czekając, aż amerykańska EPA ulepszy normę 1-godzinną i ustali normę, która nie pozostanie w tyle w porównaniu z innymi normami dotyczącymi ozonu na świecie, w ramach światowego projektu dotyczącego wskaźnika jakości powietrza przyjrzano się istniejącym normom, które mogłyby lepiej odzwierciedlać wpływu jakości powietrza na zdrowie i to bez konieczności stosowania nieistotnej formuły NowCast opartej na 8-godzinnych punktach przerwania.

Jedną z opcji, która została rozważona i natychmiast odrzucona, było użycie natychmiastowego rzucania w oparciu o 8-godzinne punkty przerwania zamiast 1-godzinnych punktów przerwania (tak jak to faktycznie ma miejsce w przypadku PM _2.5 , gdzie AQI jest raportowany przy założeniu 24-godzinnego narażenie). Powodem niestosowania tego rozwiązania w przypadku ozonu jest cykl dobowy, co sprawia, że nie jest łatwo ocenić, jakie może być 8-godzinne narażenie. Na przykład, jeśli AQI o godzinie 10:00 wynosi 35, co to oznacza dla AQI o godzinie 14:00? Czy będzie to 80, 120, czy 180? To zupełnie co innego niż PM, gdzie można się domyślić, że AQI jest podobne w ciągu dnia, przy podobnej widoczności i wilgotności ^[6] .

W przypadku pozostałych opcji analiza objęła standardy obowiązujące dla ponad 20 umów EPA na całym świecie, zalecenia WHO , wstępne ustalenia światowych badaczy z projektu TOAR oraz artykuły badawcze z katalogu Koalicji UNEP CCA . Dodatkowym ograniczeniem przy wyborze standardu było zastosowanie takiego, który jest oficjalnie zatwierdzony. jak również zbliżonego do średniego standardu, ponieważ nie wyolbrzymiałby wpływu na zdrowie ani go nie niedoszacował.

Najlepszą opcją okazał się 1-godzinny standard CN MEP, który jest znacznie bezpieczniejszy niż 1-godzinny standard US-EPA dla AQI poniżej 200 (powyżej 200 oba standardy są takie same). Dwa poniższe wykresy przedstawiają AQI natychmiastowego odlewania ozonu w oparciu o stare punkty przerwania (na górze) i nowe punkty przerwania (na dole). Należy zauważyć, że ponieważ punkty przerwania są aktualizowane tylko dla AQI pomiędzy 50 a 200, jedyna „widoczna” różnica na kolorowych wykresach dotyczy AQI Umiarkowany , USG i Niezdrowy .