Semblable à la prévision des conditions météorologiques, il existe des modèles pour prédire les niveaux de pollution atmosphérique et de la qualité de l'air. Il existe de nombreux modèles de prévision qui nécessitent plus de complexité que les modèles de prévision météorologiques. Ces modèles sont des simulations mathématiques de la façon dont les polluants aéroportés se dispersent dans l'air (1).

Pourquoi les informations de qualité de l'air sont nécessaires

La pollution de l'air se produit lorsque l'air environnant contient des gaz, de la poussière, des fumées ou des odeurs en quantités suffisamment élevées pour être nocives pour la santé des humains et des animaux ou suffisamment pour endommager les plantes et les matériaux.

La pollution atmosphérique est l'un des grands tueurs de notre temps. Air pollué est responsable de environ 7 millions de morts dans le monde chaque année: environ 3 millions de la pollution atmosphérique des ménages et 4 millions de la pollution atmosphérique ambiante (extérieure) (2) (3). Les données ont montré que la pollution de l'air dans le monde est liée à:

• 19% de toutes les décès cardiovasculaires
• 24% des décès par maladie cardiaque ischémique
• 21% des décès d'AVC
• 23% des décès par cancer du poumon (4)

De plus, la pollution de l'air extérieur semble être un facteur de risque important de troubles neurodéveloppementaux chez les enfants (5) et les maladies neurodégénératives chez les adultes (6).

Avec la pollution de l'air économique, écologique et humaine que la pollution atmosphérique, la technologie de prévision est une entreprise de plus en plus importante.

Avantages des informations et prévisions de la pollution de l'air

La prévision de la pollution atmosphérique est un investissement intéressant à plusieurs niveaux - individu, communautaire, national et mondial. Des prévisions précises aident les gens à planifier à l'avance, diminuant les effets sur la santé et les coûts associés.

Lorsque les gens sont conscients des variations de la qualité de l'air qu'ils respirent, l'effet des polluants sur leur santé, ainsi que les concentrations susceptibles de provoquer des effets négatifs, il existe une plus grande probabilité de motivation des changements dans le comportement individuel et la politique publique (7 (7 ) (8).

Une telle conscience a le potentiel de créer un environnement plus propre et une population plus saine. Les gouvernements utilisent également les prévisions précoces pour établir des procédures visant à réduire la gravité des niveaux de pollution locale (9).

Précision des prévisions de la qualité de l'air

Lors de la prévision de la qualité de l'air, il existe de nombreuses variables à considérer, dont certaines sont assez imprévisibles. Par exemple, les autorités de Pékin ordonnent parfois aux centrales au charbon et aux usines de fermer et d’interdire une partie des millions de véhicules enregistrés de la ville en fonctionnant (10).

Les niveaux de pollution atmosphérique sont fortement corrélés avec les conditions météorologiques locales et les émissions de pollution à proximité (11) (12). Cependant, le transport à long terme de la pollution - par des vents forts - est également un facteur d'influence significatif et doit être pris en considération lors de la prévision des lectures locales AQI (13).

Par conséquent, la prévision de la qualité de l'air implique non seulement les difficultés de prévision météorologiques, elle nécessite également des données sur et la connaissance de:

• Concentrations et émissions de polluants locaux
• Concentrations de polluants et émissions de sites éloignés
• Mouvements et transformations possibles des polluants
• Vents dominants

Les nombreux facteurs en jeu pour prédire la qualité de l'air entraînent la prévision de la pollution de l'air à la fois subjective et objective.

Techniques de prévision de la qualité de l'air

Il existe de nombreux modèles de prévision de ce type, et tous nécessitent plus de complexité que les modèles de prévisions météorologiques. Ces modèles sont des simulations mathématiques de la façon dont les polluants aéroportés se dispersent dans l'air.

Prévision météorologique

La première étape vers une prévision précise de la qualité de l'air est une excellente prévision météorologique. Les prévisions météorologiques (météorologiques) peuvent être classées en trois catégories principales: climatologie, méthodes statistiques et modèles tridimensionnels (3D).

Climatologie

La climatologie utilise le passé est un indicateur de l'avenir. Cette méthode est basée sur la relation entre les conditions météorologiques spécifiques et les niveaux de pollution, et peut donc être très unidimensionnelle. Cette méthode est souvent étendue pour inclure l'appariement des modèles météorologiques aux modèles de pollution. Il existe de nombreuses limites à cette méthode et elle est considérée comme un outil pour compléter d'autres méthodes de prévision.

Méthodes statistiques

L'association entre qualité de l'air et temps Les modèles peuvent être quantifiés à l'aide de méthodes statistiques. Les trois plus couramment utilisés comprennent:

1. Classification et arbre de régression (CART) est conçu pour classer les données en groupes différents. Le logiciel identifie les variables qui sont en corrélation avec les niveaux de pollution ambiante. Les données sont utilisées pour prévoir des concentrations en fonction des conditions météorologiques et des concentrations de polluants corrélées.
2. Analyse de régression estime les relations entre les variables. En analysant les ensembles de données historiques, les associations sont faites entre les niveaux de pollution et les variables de données météorologiques. Le résultat est une équation qui peut être utilisée pour prévoir de futurs niveaux de pollution.
3. Réseaux de neurones artificiels Utilisez des techniques d'apprentissage adaptatives et de reconnaissance des modèles. Les algorithmes informatiques sont conçus pour simuler la capacité du cerveau humain pour la reconnaissance des modèles. Il s'agit de la méthode la plus adaptée à la prévision de la pollution en raison de son approche multidimensionnelle.

L'un des inconvénients des méthodes statistiques ci-dessus est qu'ils assument la stabilité en termes de processus qui affectent la qualité de l'air. Par conséquent, toute modification drastique des émissions ou du climat (à court ou à long terme) diminuera gravement la précision de ces techniques. Il existe des méthodes plus complexes qui tentent de tenir compte de ces lacunes. Ils sont appelés modèles tridimensionnels.

Modèles tridimensionnels (3D)

Les modèles tridimensionnels représentent mathématiquement tous les processus importants qui ont un impact sur les niveaux de pollution de l'air extérieur. Des modèles tridimensionnels simulent les émissions, le transport et la transformation de la pollution atmosphérique en utilisant plusieurs sous-modèles, notamment:

• Modèle d'émission: Simule la distribution spatiale des émissions provenant de sources naturelles et humaines.
• Modèle météorologique: Crée un modèle de trajectoire pour prédire les niveaux ambiants de pollution en utilisant le modèle météorologique 3D et les données d'émissions.
• Modèle chimique:Regarde la transformation de la pollution primaire (émise) en pollution secondaire pour déterminer l'issue du polluant (14).

Prévisions de qualité de l'air de 7 jours

IQAir's Plate-forme d'avion rend les prévisions de qualité de l'air disponibles via l'application mobile et sur le site Web. En plus des informations sur la qualité de l'air en temps réel, la météo et les lectures de pollution, la plate-forme comprend des prévisions de qualité de l'air à 7 jours, donc des décisions de santé et de bien-être éclairées peuvent être prises et sont également utiles pour planifier à l'avance en conséquence. La plate-forme utilise des modèles de prévision avancés, des algorithmes évolutifs et l'apprentissage automatique pour générer des prévisions de qualité de l'air qui sont exactes pour la semaine à venir.

Avec les prévisions de 7 jours d'Airvisual en main, les individus et les gouvernements peuvent prendre des mesures proactives lorsqu'il existe des problèmes de qualité de l'air prévus.

Le point à emporter

Les techniques et les outils de prévision de la pollution s'améliorent rapidement et continueront d'augmenter la précision. Les prévisions précises et accessibles de la pollution atmosphérique, comme celles trouvées sur l'avion, aident à sensibiliser le public, à permettre aux populations sensibles de planifier à l'avance et de fournir aux gouvernements des informations sur les alertes de santé publique.