早在 2015 年 3 月,我们就有机会在北京会见了来自美国国务院以及中国代表团(在北京美国大使馆运行 PM 2.5监测器的著名实体)的几位环境专家。
在所有讨论的主题中,有一个值得一写,即“即时广播”系统。美国 EPA 使用该系统将原始污染物读数(以 µg/m3 或ppb表示)转换为 AQI(范围从 0 到 500)。它用于airnow.gov网站上报告的所有 AQI 值。
临近预报背后的概念是补偿“ 24 小时平均值”,在将浓度转换为 AQI 时应使用该平均值。进行此平均的原因是, AQI 量表指定每个健康问题级别(即良好、中等、...不健康...)在 24 小时暴露条件下有效[1] 。例如,当看到188 AQI(不健康)时,需要将其解读为“如果我在外面呆了24小时,并且这24小时内AQI为188,那么对健康的影响就是不健康”。这与“如果现在报告的AQI是188,那么对健康的影响就是不健康”的说法有很大不同。
问题是 24 小时平均是一个非常糟糕的主意,应该废除[3] ,至少有以下两个原因:
- 首先,空气污染的动态是这样的,风可以在不到 30 分钟的时间内完全净化空气! 这种现象在北京经常出现,强劲的北风能够在不到一小时的时间内将PM 2.5 AQI从300以上降至50以下[2] 。当这种情况发生时,没有人愿意等待 24 小时才知道空气质量良好(并出去散步享受新鲜空气!)
- 第二个原因是空气质量突然变差。一个著名的例子是印尼山火造成的新加坡烟雾,在风向偏北的情况下,AQI可以在短短一小时内从50以下上升到150以上。事实上,当新加坡还只提供24小时平均读数时,我们已经收到了很多哮喘/敏感人群的请求。
正是出于这些原因,美国环保署引入了临近预报系统:它是一种替代转换公式,用于平衡不断变化的空气质量条件下的平均值需求。从维基百科来看,它是这样描述的:
NowCast 是根据最近 12 小时的 PM 监测数据计算得出的,但当污染物水平发生变化时,NowCast 对最近几小时数据的权重比普通 12 小时平均值更大。在计算 AQI 时,使用 NowCast 代替 24 小时平均 PM 浓度,直到监测到整个日历日的每小时浓度为止。”
对于非科学家来说,用于计算NowCast AQI 的公式可能看起来很野蛮。
但实际上,看这个北京空气质量的应用例子就很简单了。
NowCast AQI:
即时预报计算的 AQI 结果在平均值方面仍然非常明显,至少比生活在亚洲沙尘中的人所期望的要高得多。原因之一是用于确定变化程度的权重因子的阈值设置为最小为0.5,而实际上,很多情况下其值远低于0.5。下图显示了这个阈值权重因子,其中红色用于表示那些低于 0.5 的权重
现在定义的临近预报公式是基于美国空气质量水平的研究成果。虽然对于美国来说,它可以准确地报告当前的状况,但对于亚洲来说,情况可能并非如此,因为亚洲的空气质量动态要强得多。出于这个原因,我们确实认为临近预报公式应该适应每个大陆。
对于亚洲来说,它可以被定义为 Wmin = 1/10 and N = 3 , 对应下图:如果你愿意,也可以直接自己更改这两个参数: Wmin = and N =
目前,世界空气质量指数项目以及中国代表团AQI(又名北京美国大使馆、上海美国领事馆等)使用的转换公式仍然基于“ Instant AQI ”,又名“InstantCast” (即根本没有平均)。但是,根据“亚洲即时预报”提案的结果,该提案可能很快就会更新。
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