早在 2015 年 3 月,我們就有機會在北京會見了來自美國國務院以及中國代表團(在北京美國大使館運行 PM 2.5監測器的著名實體)的幾位環境專家。
在所有討論的主題中,有一個值得一寫,即“即時廣播”系統。美國 EPA 使用該系統將原始污染物讀數(以 µg/m3 或ppb表示)轉換為 AQI(範圍從 0 到 500)。它用於airnow.gov網站上報告的所有 AQI 值。
臨近預報背後的概念是補償“ 24 小時平均值”,在將濃度轉換為 AQI 時應使用該平均值。進行此平均的原因是, AQI 量表指定每個健康問題等級(即良好、中等、...不健康...)在 24 小時暴露條件下有效[1] 。例如,當看到188 AQI(不健康)時,需要將其解讀為「如果我在外面待了24小時,而這24小時內AQI為188,那麼對健康的影響就是不健康」。這與「如果現在報告的AQI是188,那麼對健康的影響就是不健康」的說法有很大不同。
問題是 24 小時平均是一個非常糟糕的主意,應該廢除[3] ,至少有以下兩個原因:
- 首先,空氣污染的動態是這樣的,風可以在不到 30 分鐘的時間內完全淨化空氣! 這種現像在北京經常出現,強勁的北風能夠在不到一小時的時間內將PM 2.5 AQI從300以上降至50以下[2] 。當這種情況發生時,沒有人願意等待 24 小時才知道空氣品質良好(並出去散步享受新鮮空氣!)
- 第二個原因是空氣品質突然變差。一個著名的例子是印尼山火造成的新加坡煙霧,在風向偏北的情況下,AQI可以在短短一小時內從50以下上升到150以上。事實上,當新加坡還只提供24小時平均讀數時,我們已經收到了許多氣喘/敏感族群的請求。
正是出於這些原因,美國環保署引入了臨近預報系統:它是一種替代轉換公式,用於平衡空氣品質變化條件下的平均值需求。從維基百科來看,它是這樣描述的:
NowCast 是根據最近 12 小時的 PM 監測數據計算得出的,但當污染物水平發生變化時,NowCast 對最近幾小時數據的權重比普通 12 小時平均值更大。在計算 AQI 時,使用 NowCast 取代 24 小時平均 PM 濃度,直到監測到整個日曆日的每小時濃度為止。”
對於非科學家來說,用於計算NowCast AQI 的公式可能看起來很野蠻。
但實際上,看這個北京空氣品質的應用範例就很簡單了。
NowCast AQI:
即時預報計算的 AQI 結果在平均值方面仍然非常明顯,至少比生活在亞洲沙塵中的人所期望的要高得多。原因之一是用於確定變化程度的權重因子的閾值設定為最小為0.5,而實際上,許多情況下其值遠低於0.5。下圖顯示了這個閾值權重因子,其中紅色用於表示那些低於 0.5 的權重
現在定義的臨近預報公式是基於美國空氣品質水準的研究成果。雖然對於美國來說,它可以準確地報告當前的狀況,但對於亞洲來說,情況可能並非如此,因為亞洲的空氣品質動態要強得多。基於這個原因,我們確實認為臨近預報公式應該適應每個大陸。
對於亞洲來說,它可以被定義為 Wmin = 1/10 and N = 3 , 對應下圖:如果你願意,也可以直接自己改變這兩個參數: Wmin = and N =
目前,世界空氣品質指數計畫以及中國代表團AQI(又稱北京美國大使館、上海美國領事館等)使用的轉換公式仍然基於“ Instant AQI ”,又名“InstantCast” (即根本沒有平均)。但是,根據“亞洲即時預報”提案的結果,該提案可能很快就會更新。
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