Dr. Nicola Masey heeft ontdekt dat een nieuw systeem de luchtkwaliteit in grote steden als Londen binnen enkele minuten nauwkeurig kan modelleren, binnen vijf meter van een bepaalde locatie met alleen een standaard kantoorcomputer.

Luchtvervuilingsmonitors zijn gestationeerd in steden en dorpen in het VK, maar ze melden pas vervuiling als het is gebeurd. Dat betekent dat ze niet kunnen voorspellen wanneer de luchtkwaliteit kan veranderen. Ook, ze bewaken alleen een specifieke locatie, terwijl de luchtkwaliteit in kleine gebieden aanzienlijk kan variëren.

De nieuwe RapidAir-software, ontwikkeld door een bedrijf genaamd Ricardo, kan voorspellen wat de luchtkwaliteit zal zijn, afhankelijk van verschillende factoren. Om erachter te komen of het klopte, Nicola keek naar historische vervuilingsgegevens van 86 locaties in Londen en vergeleek ze met schattingen van RapidAir. De resultaten van de software kwamen overeen met records, waaruit blijkt dat het een goede voorspeller was.

Nicola zei:"We willen voortbouwen op de monitoringsystemen voor de luchtkwaliteit die in het VK aanwezig zijn, vooral in grote steden, en de informatie die beschikbaar is voor het publiek en beleidsmakers te verbeteren.

"Het nut van monitoring is beperkt door het feit dat het alleen de luchtkwaliteit op specifieke plekken meet, wanneer de luchtkwaliteit in slechts enkele meters drastisch kan veranderen. In straten omringd door hoge gebouwen, bijvoorbeeld, luchtvervuiling kan vast komen te zitten, vooral als de wind uit een richting loodrecht op de straat waait.

"Terwijl we in ons onderzoek stikstofoxide hebben gemeten, we kunnen het systeem gebruiken voor alle verontreinigende stoffen waarvan de emissies bekend zijn. Mijn NERC-studentschap bood Ricardo een mooie kans om zelfstandig modeltesten en validatie uit te laten voeren, wat het bedrijf echt ten goede kwam bij het vaststellen van de herkomst van hun RapidAir-systeem."

Haar onderzoek, die parallel liep met de ontwikkeling van het RapidAir-model door Ricardo, onderzocht het gebruik van bekende wiskundige vergelijkingen om de concentratie van verontreinigingen op bebouwde wegen te simuleren - ook wel 'street canyons' genoemd. Ze vergeleek deze met concentraties die zijn geschat met een andere methode die inschat hoe dichtbebouwd een gebied is.

Bijvoorbeeld, stedenbouwkundigen kijken vaak naar zaken als de hoeveelheid lucht die te zien is, heuvelschaduw en windeffect om warmte en schaduw te beoordelen, maar tot nu toe zijn deze factoren niet op grote schaal gebruikt in onderzoeken naar luchtverontreiniging.

NERC Associate Director, Operaties en onderzoekscarrières, Robyn Thomas zei:"Luchtvervuiling is een dringend probleem in het VK en internationaal. We financieren wetenschappelijk onderzoek en innovatie van hoge kwaliteit om ons begrip van de bronnen en gevolgen van slechte luchtkwaliteit te vergroten, inclusief het financieren van onderzoekers die met de industrie werken, bedrijfsleven en overheid. Als onderdeel van haar NERC CASE-studentschap, Dr. Masey's werk met Ricardo zal steden en mensen helpen bij het plannen van hun blootstelling aan luchtvervuiling om de risico's voor de gezondheid te minimaliseren."

Dr. Scott Hamilton, Technical Lead in Air Quality Modeling bij Ricardo Energy &Environment, zei:"Naast beleidsmakers een gedetailleerd, stadsbreed luchtkwaliteitsklimaat in minuten, RapidAir voert 'wat als'-scenario's uit om de impact te bepalen van beleid of wijzigingen in de infrastructuur, zoals nieuwe wegen of prioritaire busroutes.

"Het systeem vertrouwt op luchtkwaliteitsgegevens die over het algemeen al beschikbaar zijn, zodat het in elke stad in elk deel van de wereld kan worden gebruikt, zolang er lokale meetgegevens zijn, details van verkeersstromen en -samenstellingen en gebouwgegevens die voor ons beschikbaar zijn om met het model te gebruiken.

"Het was geweldig om Nicola aan boord te hebben om het model te helpen testen en kwaliteitsonderzoeksartikelen te produceren in de latere stadia van RapidAir's ontwikkeling. Nicola trad toe tot het RapidAir-ontwikkelingsteam hier bij Ricardo na haar Ph.D., wat boekdelen zegt over de waarde die we hebben gekregen van het project."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Planet Earth online, een gratis, begeleidende website bij het bekroonde tijdschrift Planet Earth, gepubliceerd en gefinancierd door de Natural Environment Research Council (NERC).