Nyt prognosesystem advarer indbyggere i New Delhi om usund luft

Beboere i New Delhi og nærliggende stærkt forurenede områder i det nordlige Indien har nu adgang til luftkvalitetsprognoser, der giver kritisk information til at reducere deres eksponering for potentielt usund luft.

Det nye prognosesystem, udviklet af National Center for Atmospheric Research (NCAR) i samarbejde med Indian Institute of Tropical Meteorology (IITM) i Pune er begyndt at levere 72-timers prognoser for fine partikler, kendt som PM2.5. Disse små luftbårne partikler, 2,5 mikrometer eller mindre i diameter, er en stor bekymring, fordi de er små nok til at trænge dybt ned i lungerne eller endda i blodbanen, muligvis forårsager betydelige åndedræts- og hjerteproblemer.

Luftforureningen kan blive så ekstrem under typiske vintermeteorologiske forhold, at embedsmænd i New Delhi har lukket skoler og begrænset trafikken på meget forurenede dage. Indiens regering har også formuleret en handlingsplan for gradueret indsats for at pålægge industrier midlertidig kontrol, elproduktion, og anlægsaktiviteter for at afværge alvorlige luftforureningsepisoder.

"Ved at udvikle dette prognosesystem, vi arbejder på at levere rettidig og præcis information til offentligheden om kommende episoder med dårlig luftkvalitet, "sagde NCAR's Rajesh Kumar, hovedforsker ved projektet. "Det er vigtigt at informere folk, så de på forhånd kan planlægge at reducere deres eksponering for luftforurenende stoffer, der kan påvirke deres helbred."

Systemet anvender målinger af forurenende stoffer, computermodellering, og statistiske teknikker. Det opdaterer prognosen hver 24. time.

Foreløbige resultater indikerer, at det præcist forudsiger variabilitet fra dag til dag i PM2,5, give embedsmænd og beboere på forhånd advarsel om usædvanligt dårlig luftkvalitet. Det fanger ikke altid de præcise niveauer af forurenende stoffer, men Kumar mener, at de kan forbedre prognosesystemet for bedre at forudsige det.

Teknologien, som forskere vil forfine under et toårigt forskningsprojekt i Indien, kan i sidste ende blive tilpasset til at levere prognoser for luftkvalitet i andre forurenede områder i udviklingslande, såvel som i USA.

Ministeriet for Jordvidenskab i Indien finansierer projektet.

En stor sundhedsmæssig og økonomisk trussel

New Delhi er blandt verdens mest forurenede byer, ifølge Verdenssundhedsorganisationen. Det lider af særlig høje PM2,5 -niveauer, en stor trussel mod menneskers sundhed og økonomiske aktivitet i store dele af Indien og mange dele af udviklingslandene.

Fine partikler udsendes fra talrige kilder, herunder landbrugsbrande, motorkøretøjer, og røgstokke. På dage, hvor atmosfæriske koncentrationer af PM2,5 i New Delhi stiger til mange gange det niveau, der betragtes som usundt, langvarig udsættelse for den giftige dis svarer til at ryge to pakker cigaretter om dagen. Under en særlig alvorlig forureningsepisode i 2017, delstaten Delhis chefminister tweetede:"Delhi er blevet et gaskammer."

En nylig undersøgelse i Lancet fandt ud af, at fine partikler og andre forurenende stoffer kan have forårsaget mere end 1 million dødsfald i Indien i 2017.

Indiske embedsmænd har tidligere vendt sig til luftkvalitetsprognoser, der tog udgangspunkt i computermodellering af grundlæggende atmosfæriske forhold. Men prognoserne var upålidelige, fordi de ikke inkluderede detaljerede atmosfæriske målinger eller nøjagtige oversigter over emissioner, de fangede heller ikke korrekt nogle af de atmosfæriske processer, der producerer partikler.

Det nye system forsøger at afhjælpe disse begrænsninger ved at inkorporere satellitmålinger af partikler i atmosfæren og næsten realtidsemissioner fra større brande forbundet med afgrøderester, der brænder op i Delhi. Det trækker også på opgørelser over emissioner fra transport, industri, og andre menneskelige aktiviteter. Disse oplysninger føres ind i en avanceret NCAR-baseret atmosfærisk kemimodel kendt som WRF-Chem (kemikomponenten i Weather Research and Forecasting-modellen).

NCAR-forskere udvikler et specialiseret statistisk system til at kombinere observationer og WRF-Chem output, yderligere at forbedre nøjagtigheden af ​​PM2.5 -forudsigelser og sætte forskere i stand til pålideligt at kvantificere usikkerhederne i prognosen. Ud over, IITM gennemfører omfattende feltekampagner og overvåger luftkvaliteten for bedre at forstå processer, der påvirker dannelse og bevægelse af partikler i New Delhis atmosfære.

Kumar og hans kolleger udvikler også teknikker til at sikre, at systemet præcist forudsiger stigninger i PM2.5 relateret til særlige begivenheder, såsom den årlige lysfestival i Diwali, der fejres med lys og fyrværkeri.

Med luftkvalitet en presserende bekymring over store dele af kloden, forskergruppen undersøger lignende prognosemetoder i USA og i yderligere meget forurenede udviklingslande. Dette arbejde foregår under paraplyen af ​​et nyt internationalt projekt kaldet Monitoring, Analyse, og forudsigelse af luftkvalitet (MAP-AQ), ledet af Kumar og af Guy Brasseur, direktør for NCAR's Atmospheric Chemistry Observations and Modeling Laboratory.

"De lektioner, vi lærer i USA, er ganske nyttige i Indien, og omvendt, "Kumar sagde." Denne forskning kan føre til præcise prognosesystemer i mange regioner, gør det muligt for millioner af sårbare beboere at tage nødvendige skridt til at begrænse deres eksponering. "