Для прогнозирования глобального уровня загрязнения воздуха используются сложные компьютерные алгоритмы, имитирующие законы физики

Качество воздуха — не локальная проблема. Подобно облакам в небе, загрязнение переносится ветром из одного региона в другой. Мы вдыхаем не только кислород, но и малые количества потенциально вредных газов и частиц, напрямую влияющих на здоровье. Спутниковые и наземные наблюдения дают лишь моментальный снимок ситуации, не обладая прогностической способностью. Благодаря финансируемому ЕС проекту MAC-II теперь можно получать прогноз загрязнения воздуха, аналогичный метеорологическому.

Для этого учёные из Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды (ECMWF, Рединг, Великобритания) объединили усилия с метеорологическими и исследовательскими центрами по всей Европе. Их сотрудничество привело к созданию крупнейшей глобальной модели прогнозирования качества воздуха, которая предоставляет более точную информацию, чем отдельные модели.

Уникальность системы в комбинации глобальных и локальных данных. Совмещая передовые компьютерные модели атмосферы (аналогичные используемым в метеопрогнозах) со спутниковыми и in situ наблюдениями, учёные теперь ежедневно прогнозируют состав воздуха по всему миру, с особым вниманием к Европе. «Прогноз на вчера сравнивается с наблюдениями за сегодня, чтобы получить прогноз на завтра», — поясняет старший научный сотрудник ECMWF Анджела Бенедетти.

Именно сочетание миллионов ежедневных наблюдений и прогностической мощности компьютерных моделей составляет силу сервиса, известного как Служба мониторинга атмосферы Copernicus.

Система отслеживает основные загрязнители: озон, диоксид азота, диоксид серы, угарный газ и другие. Эта информация важна для астматиков, властей, регулирующих транспорт для снижения выбросов, и агентств, таких как Государственное агентство по природе, окружающей среде и защите прав потребителей Северного Рейна-Вестфалии (LANUV, Эссен, Германия) для локальных прогнозов.

Кроме того, данные о составе атмосферы, полученные в рамках проекта, критически важны не только для оценки качества воздуха, но и для мониторинга и прогнозирования распространения дыма от крупных лесных пожаров или вулканического пепла. Также система отслеживает парниковые газы и короткоживущие климатические факторы.