Peneliti Leipzig menggunakan metode perhitungan untuk menghilangkan pengaruh cuaca dari data polusi udara – Sains Terkini

Sehubungan dengan efek pandemi COVID-19, pengukuran satelit menjadi berita utama yang menunjukkan seberapa besar polutan udara nitrogen dioksida (NO2) telah menurun di Cina dan Italia utara. Di Jerman, kepadatan lalu lintas adalah faktor yang paling penting. Namun, cuaca juga memiliki pengaruh pada NO2 konsentrasi, menurut sebuah studi oleh Leibniz Institute for Tropospheric Research (TROPOS), yang mengevaluasi pengaruh kondisi cuaca terhadap konsentrasi nitrogen dioksida di Saxony 2015 hingga 2018 atas nama Kantor Negara Saxon untuk Lingkungan, Pertanian dan Geologi (LfULG). Itu menunjukkan bahwa kecepatan angin dan ketinggian lapisan udara terendah adalah faktor paling penting yang menentukan berapa banyak polutan dapat terakumulasi secara lokal.


Untuk menentukan pengaruh berbagai faktor cuaca terhadap kualitas udara, tim menggunakan metode statistik yang memungkinkan fluktuasi meteorologis untuk secara matematis dihilangkan dari pengukuran jangka panjang. Kualitas udara berfluktuasi, dalam beberapa kasus sangat kuat, karena emisi yang berbeda dan pengaruh cuaca. Sampai sekarang, bagaimanapun, sulit untuk memperkirakan, apa tindakan hukum berbagi seperti zona emisi rendah atau larangan mengemudi diesel dan apa yang berbagi pengaruh cuaca dalam kualitas udara yang sebenarnya? Dengan metode yang digunakan, ini akan lebih mudah di masa depan.

Nitrogen dioksida (NO2adalah gas iritan yang menyerang selaput lendir saluran pernapasan, menyebabkan reaksi inflamasi sebagai oksidan dan meningkatkan efek polutan udara lainnya. Sebagai substansi prekursor, ia juga dapat berkontribusi pada pembentukan partikel. Nilai batas telah ditetapkan di UE untuk melindungi populasi: Untuk nitrogen dioksida, nilai rata-rata tahunan sebesar 40 mikrogram per meter kubik udara berlaku (μg / m³). Untuk melindungi kesehatan populasi, langkah-langkah harus diambil jika nilai batas ini tidak dipatuhi. Pada 2018/2019, misalnya, berbagai langkah diambil di Jerman, mulai dari pengurangan jumlah jalur (mis. Di Leipzig) hingga larangan mengemudi untuk kendaraan diesel yang lebih tua (mis. Di Stuttgart).

Untuk mengevaluasi efektivitas langkah-langkah tersebut, akan sangat membantu untuk menentukan pengaruh yang tepat dari kondisi cuaca. Kantor Negara Saxon untuk Lingkungan, Pertanian dan Geologi (LfULG) karena itu menugaskan TROPOS untuk melakukan studi tentang pengaruh faktor cuaca pada NO2 konsentrasi dan menyediakan data pengukurannya dari jaringan pengukuran kualitas udara Saxon dan data meteorologi untuk tujuan ini. Dengan demikian para peneliti dapat mengevaluasi data dari 29 stasiun di Saxony selama empat tahun, yang mewakili penampang polusi udara – dari stasiun di pusat lalu lintas ke stasiun latar belakang kota dan pedesaan dan stasiun di punggung Erzgebirge. gunung. Mereka juga menghitung ketinggian lapisan terendah di atmosfer dan memasukkan data dari stasiun penghitungan lalu lintas di Leipzig dan Dresden ke dalam penelitian. Metode dari bidang pembelajaran mesin digunakan untuk pemodelan statistik, aplikasi yang dalam bidang kualitas udara pertama kali diterbitkan oleh para peneliti Inggris pada tahun 2009.

Dengan cara ini, penelitian ini dapat menunjukkan bahwa kepadatan lalu lintas di semua stasiun lalu lintas paling signifikan bertanggung jawab atas konsentrasi nitrogen oksida. Namun, dua parameter cuaca juga memiliki pengaruh signifikan terhadap konsentrasi nitrogen dioksida: kecepatan angin dan ketinggian yang disebut lapisan pencampuran. Yang terakhir adalah parameter meteorologi yang menunjukkan ketinggian tempat lapisan terendah udara, tempat campuran emisi meluas. "Itu juga menunjukkan bahwa kelembaban tinggi juga dapat mengurangi konsentrasi nitrogen dioksida, yang bisa jadi disebabkan oleh fakta bahwa polutan mengendap lebih kuat pada permukaan yang lembab. Namun, penyebab pastinya masih belum jelas," kata Dominik van Pinxteren.

Analisis statistik juga memungkinkan para peneliti untuk menghilangkan pengaruh cuaca dari serangkaian waktu konsentrasi polutan: Disesuaikan dengan cuaca, konsentrasi nitrogen oksida (NOx) menurun dengan total 10 mikrogram per meter kubik antara 2015 dan 2018 rata-rata di semua stasiun lalu lintas di Saxony. Namun, di daerah perkotaan dan pedesaan dan di punggung Erzgebirge, konsentrasi NOx cenderung tetap pada tingkat yang sama. Meskipun ada beberapa peningkatan kualitas udara dalam beberapa tahun terakhir, ada argumen ilmiah yang baik untuk mengurangi polusi udara lebih lanjut.

Di satu sisi, ini juga berlaku untuk kesimpulan prematur dari krisis korona: untuk mengetahui seberapa kuat pengaruh pembatasan awal pada kualitas udara sebenarnya, pengaruh cuaca harus dihilangkan secara statistik dalam serangkaian yang lebih lama. pengukuran. Untuk tujuan ini, investigasi untuk wilayah Leipzig saat ini sedang berlangsung di TROPOS, seperti halnya studi di Eropa tentang infrastruktur penelitian UE untuk konstituen atmosfer berumur pendek seperti aerosol, awan dan gas jejak (ACTRIS), kontribusi Jerman di mana dikoordinasikan oleh TROPOS. Tilo Arnhold


You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.