Forskeren ønsker at lægge magten til at modellere luftforurening i dine hænder

Når vi taler om at studere luftforurening, vi tænker typisk på officielle regeringsorganer og universitetslaboratorier, måling af partikler og sporing af vindhastighed - og med god grund. Indtil for ganske nylig, modellering af forureningens bevægelse i luften krævede meget komplekse beregninger - modeller, der ofte tog dage og endda uger at køre. Men luftkvaliteten påvirker alle:ikke kun regeringer og universiteter, men almindelige borgere, børn, kæledyr. Hos Carnegie Mellon, CEE/EPP -professor Peter Adams arbejder på at sikre, at alle, der er ramt af luftforurening, har de værktøjer, de har brug for til at forstå kvaliteten af ​​deres luft.

Adams 'laboratorium er et af disse universitetslaboratorier, der skaber komplicerede luftkvalitetsmodeller, kaldet Chemical Transport Models (CTM'er), der kan tage uforholdsmæssigt lang tid at køre, men er ekstremt omfattende og præcise. Dette skyldes de mange nødvendige input, såsom en meget detaljeret beskrivelse af 3D-meteorologien for det pågældende tidspunkt, emissionerne af alle forureningsemitterende i det omkringliggende område, og meget mere.

"At gøre en af ​​disse kræver både meget ekspertise og meget tid, "siger Adams." Det er guldstandardmodellerne, men dage eller uger med computertid er ikke engang den store pris. Den store pris er, at det tager måneder at forberede input, og derefter måneder for at analysere dataene. Det er bestemt ikke brugervenligt. "

Amerikanske regler kræver, at CTM'er køres i visse tilfælde. For eksempel, når ØPA udfører en større regulering, de skal lave meget detaljerede modeller for at bevise miljøfordelene. EPA har interne muligheder for at køre disse modeller. Men ansvaret for at overholde EPA -reglerne påhviler staterne. Når det konstateres, at et område ikke overholder EPA -reglerne, det påhviler staterne at komme med en statslig gennemførelsesplan, at vise, hvordan de vil bringe deres emissioner i overensstemmelse med reglerne. Det betyder, at der er en hel kategori forskere og beslutningstagere, der bekymrer sig om luftkvalitet, men kan ikke køre en af ​​disse modeller.

"Det er det hul, vi forsøger at løse, "siger Adams." Vi har bygget det, vi kalder en Reduced Complexity Model, der giver stort set det samme svar, og det kræver ingen ekspertise at køre. I nogle tilfælde, det er så simpelt som at gange to tal. Fortæl mig bare, hvor og hvor meget du øger emissionerne af et bestemt forurenende stof, og du kan dybest set slå op i en tabel, hvordan det vil påvirke menneskers sundhed. "

Værktøjet er kendt som EASIUR:Estimering af luftforurening social indvirkning ved hjælp af regression. Forestil dig, at du udsender masser af et bestemt forurenende stof - det være sig SO2, NOx, eller ammoniak. De menneskelige sundhedseffekter vil være meget forskellige afhængigt af ikke kun det forurenende stof, du udsender, men også hvor du udsender både på grund af områdets atmosfæriske kemi og befolkningstætheden. EASIUR er baseret på omfattende modeller, der køres i Adams 'laboratorium, der har modelleret hele landet, opdelt i 36 kilometer net. Ved hjælp af en kombination af simuleringer og statistikker, Adams, sammen med ph.d. studerende Jinhyok Heo, har været i stand til at udvikle en enkel, brugervenligt bord-noget der ville tage en moderne computerprocessor cirka 6, 000 år at opnå. Denne tabel kan fortælle dig, hvad menneskers sundhedsskader vil være, hvis du udsender X mængde forurenende stoffer på et bestemt sted - ikke kun på emissionsstedet, men også modvind.

"Tag Pittsburgh Port Authority, for eksempel, "siger han." Nogle af vores busser er gamle, relativt beskidte diesels. Ville det ikke være rart, hvis de faktisk kunne have forsvarbare tal at sige, 'Hvis jeg udskifter en gammel bus med en renere, NOx -emissionerne falder, og så mange liv vil blive reddet. "Så, de kan bruge disse data til at sælge ideen om at skifte til en renere busmodel. Det er den slags applikationer, EASIUR er perfekt til. "

Takket være Adams nye, let at bruge modelleringsværktøj, alle, der er berørt af de negative sundhedsvirkninger af luftforurening, vil have adgang til de oplysninger, der er nødvendige for at løse problemerne, uden at skulle ofre nøjagtighed.