Прежде чем углубляться в детали формулы Now Cast, стоит сделать один шаг назад и взглянуть на загрязнение озона как на глобальную проблему. Моделирование общей концентрации озона в атмосфере, выполненное NOAA , дает хороший обзор областей с высокими/низкими концентрациями озона, а также показывает, как глобальные климатические условия влияют на трансграничное загрязнение.

Приведенное выше моделирование показывает общую концентрацию атмосферы от поверхности до высоты 20 км и, таким образом, содержит как хороший озон («озоновый слой» в верхней стратосфере), так и плохой озон в тропосфере .

Когда говорят о загрязнении озоном, для количественной оценки воздействия на здоровье имеет значение тропосферный озон и, в частности, его приземная концентрация. Более того, тропосферный озон имеет суточный цикл: пик загрязнения приходится на полдень, когда температура достигает максимума, а ночью загрязнение практически отсутствует. Этот цикл можно ясно увидеть на анимации ниже, которая основана на прогнозируемой концентрации грунта.

Неудивительно, что загрязнение озоном по-прежнему является глобальной проблемой даже из-за приземной концентрации (летом в странах Южного полушария концентрация озона будет выше).

Если посмотреть в частности на Китай, озон на самом деле все чаще становится основным загрязнителем, превосходя уровень загрязнения PM _2,5 . Основное объяснение заключается в том, что все недавние усилия, предпринятые для снижения загрязнения воздуха в Китае, оказались действительно эффективными, и концентрация PM _2,5 значительно снизилась ^[5] .

Более того, загрязнение твердыми частицами на самом деле действует как охладитель глобального потепления (т. е. уменьшает глобальное потепление за счет отражения солнечного света). Итак, когда загрязнение твердыми частицами уменьшается, уменьшается и количество дней с голубым небом (это хорошо!), но в качестве побочного эффекта увеличивается пиковая дневная температура. А поскольку температура является одним из элементов, влияющих на производство озона, повышение температуры также означает увеличение содержания озона.

Теперь, когда известно, что загрязнение озоном имеет тенденцию становиться основным загрязнителем в жаркий летний день, еще более важно полностью понять влияние расчета AQI озона на общий AQI.

На двух графиках ниже показан AQI для 5 разных городов Китая. На графике вверху показан показатель AQI в том виде, в котором он опубликован сегодня на сайте aqicn.org (с использованием формулы мгновенного преобразования), а на графике ниже показан показатель AQI в том виде, в каком он был бы при использовании формулы AQI AirNow NowCast.

Самая яркая проблема с NowCast AQI заключается в том, что он имеет тенденцию зашкаливать и сообщать об чрезвычайно высоких значениях AQI, когда фактический (по данным за прошлый час) AQI низкий. Например:

• 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).

Попытка точно настроить формулу NowCast, как это было сделано для PM _2.5 Now Cast в Азии, не работает хорошо для Ozone (см. график ниже для N = 3 часов и минимального веса = 0,1). Причина в том, что озон имеет суточный цикл с пиками во второй половине дня (коррелирует с пиком температуры), поэтому любое усреднение просто сместит пик на несколько часов. Это было бы неправильно, поскольку необходимо сообщать о качестве воздуха таким, какое оно есть сейчас, а не каким оно было несколько часов назад.

Однако существует проблема с текущей формулой Instant Cast для озона, которая используется на waqi.info и aqicn.org: точки останова Instant Cast основаны на 1-часовом стандарте качества воздуха Агентства по охране окружающей среды США, который до сих пор входит в число наименее безопасные стандарты по озону по сравнению с другими стандартами EPA (см. график справа) для AQI ниже 200.

Причин такого низкого стандарта со стороны Агентства по охране окружающей среды США довольно много: во-первых, USEPA сосредоточило свое внимание на улучшении стандарта 8 часов, и это хорошо, поскольку стандарт 8 часов используется для годовых отчетов. Это также стандарт, используемый сейчас в эфире (вместе с нынешней формулой), поэтому имело смысл сначала сосредоточиться на этом стандарте, и это даже несмотря на все проблемы, связанные с нынешней формулой. Скорее всего, Агентство по охране окружающей среды США сейчас работает над таким же обновлением стандарта 1 часа, но это может занять довольно много времени и немалое лоббирование.

Поэтому, ожидая, пока Агентство по охране окружающей среды США улучшит стандарт 1 часа и установит стандарт, который не будет отставать от других стандартов по озону в мире, проект мирового индекса качества воздуха рассматривал существующие стандарты, которые могли бы лучше отражать Влияние качества воздуха на здоровье, и это без необходимости использовать ненужную формулу NowCast, основанную на 8-часовых контрольных точках.

Один из вариантов, который был рассмотрен и сразу же отброшен, заключался в использовании Instant Cast на основе 8-часовых точек останова вместо 1-часовых точек останова (как это фактически сделано для PM _2.5 , где AQI сообщается с учетом 24-часовых точек останова). контакт). Причиной отказа от использования этого решения для озона является суточный цикл, из-за которого сложно оценить, каким может быть 8-часовое воздействие. Например, если сообщается, что AQI равен 35 в 10 утра, что это означает для AQI в 14:00? Будет ли это 80, 120, 180? Это сильно отличается от PM, где можно предположить, что AQI одинаков в течение дня, при одинаковых условиях видимости и влажности ^[6] .

Что касается других вариантов, анализ охватывал существующие стандарты для более чем 20 EPA по всему миру, рекомендации ВОЗ , предварительные выводы мировых исследователей из проекта TOAR и исследовательские статьи из каталога ЮНЕП CCA Coalition . Дополнительным ограничением при выборе стандарта было использование официально утвержденного стандарта. а также показатель, близкий к медианному стандарту, поскольку он не преувеличивает воздействие на здоровье и не недооценивает его.

Лучшим вариантом оказался 1-часовой стандарт CN MEP, который намного безопаснее, чем 1-часовой стандарт Агентства по охране окружающей среды США для AQI ниже 200 (выше 200 эти два стандарта одинаковы). На двух графиках ниже показан AQI Ozone Instant Cast, основанный на старых точках останова (вверху) и новых точках останова (внизу). Обратите внимание: поскольку точки останова обновляются только для AQI от 50 до 200, единственная «видимая» разница на цветных графиках наблюдается для умеренного , USG и нездорового AQI.