Ny teknologi modeller byer luftkvalitet på under 10 minutter

Dr. Nicola Masey har fundet ud af, at et nyt system præcist kan modellere luftkvaliteten i store byer som London på få minutter, inden for fem meter fra en given placering ved hjælp af en standard kontorcomputer.

Luftforureningsmonitorer er stationeret i byer og byer i hele Storbritannien, men de rapporterer kun forurening, når det er sket. Det betyder, at de ikke kan forudsige, hvornår luftkvaliteten kan ændre sig. Også, de overvåger kun en bestemt placering, mens luftkvaliteten kan variere betydeligt over små områder.

Den nye RapidAir -software, udviklet af et firma kaldet Ricardo, kan forudsige, hvad luftkvaliteten vil være afhængig af forskellige faktorer. For at finde ud af om det var korrekt, Nicola kiggede på historiske forureningsoptegnelser fra 86 steder i London og sammenlignede dem med estimater fra RapidAir. Softwarens resultater matchede rekorder, viser, at det var en god forudsigelse.

Nicola sagde:"Vi ønsker at bygge videre på de luftkvalitetsovervågningssystemer, der er på plads i hele Storbritannien, især i store byer, og forbedre de oplysninger, der er tilgængelige for offentligheden og beslutningstagere.

"Nytten af ​​overvågning har været begrænset af, at den kun måler luftkvaliteten på bestemte steder, når luftkvaliteten kan ændre sig dramatisk på få meter. I gader omgivet af høje bygninger, for eksempel, luftforurening kan blive fanget, især hvis vinden blæser fra en retning vinkelret på gaden.

"Mens vi målte nitrogenoxid i vores undersøgelse, vi kan køre systemet for alle forurenende stoffer, for hvilke der kendes emissioner. Mit NERC -studenterskab tilbød Ricardo en god mulighed for at få modeltest og validering udført uafhængigt, hvilket virkelig gavnet virksomheden med at etablere herkomst til deres RapidAir -system. "

Hendes forskning, som løb parallelt med udviklingen af ​​RapidAir -modellen af ​​Ricardo, undersøgte brugen af ​​velkendte matematiske ligninger til at simulere koncentrationen af ​​forureninger på bebyggede veje-undertiden kaldet 'gadekløfter'. Hun sammenlignede disse med koncentrationer anslået med en anden metode, der vurderer, hvor tæt bebygget et område er.

For eksempel, bydesignere ser ofte på ting som mængden af ​​himmel, der kan ses, bakke skygge og vind effekt for at vurdere varme og skygge, men indtil nu har disse faktorer ikke været meget udbredt i undersøgelser af luftforurening.

NERC associeret direktør, Operations &Research Karriere, Robyn Thomas sagde:"Luftforurening er et presserende spørgsmål i Storbritannien og internationalt. Vi finansierer videnskabelig forskning og innovation af høj kvalitet for at fremme vores forståelse af kilderne og virkningerne af dårlig luftkvalitet, herunder finansiering af forskere, der arbejder med industrien, erhvervslivet og regeringen. Som en del af hendes NERC CASE -studerende, Dr. Maseys arbejde med Ricardo vil hjælpe byer og mennesker med at planlægge deres eksponering for luftforurening for at minimere sundhedsrisici. "

Dr. Scott Hamilton, Teknisk leder i luftkvalitetsmodellering hos Ricardo Energy &Environment, sagde:"Ud over at give politikerne en detaljeret, bydækkende luftkvalitetsklima på få minutter, RapidAir kører 'hvad nu' scenarier for at bestemme virkningen af ​​politikker eller infrastrukturændringer, f.eks. Nye veje eller prioriterede busruter.

"Systemet er afhængigt af luftkvalitetsdata, der generelt allerede er tilgængelige, så den kan bruges i enhver by i enhver del af verden, så længe der er lokale måledata, detaljer om trafikstrømme og sammensætninger og bygningsdata, som vi kan bruge med modellen.

"Det var dejligt at have Nicola om bord med os for at hjælpe med at teste modellen og producere kvalitetsforskningsartikler i de senere faser af RapidAirs udvikling. Nicola sluttede sig til RapidAir -udviklingsteamet her på Ricardo efter sin ph.d., som taler meget om den værdi, vi fik fra projektet. "

Denne historie er genudgivet med tilladelse til Planet Earth online, en gratis, ledsagerwebsted til det prisvindende magasin Planet Earth udgivet og finansieret af Natural Environment Research Council (NERC).