Quand on parle d'étudier la pollution de l'air, nous pensons généralement aux agences gouvernementales officielles et aux laboratoires universitaires, mesurer les particules et suivre la vitesse du vent – ​​et pour cause. Jusqu'à très récemment, la modélisation du mouvement de la pollution dans l'air nécessitait des calculs très complexes – des modèles qui prenaient souvent des jours voire des semaines à exécuter. Mais la qualité de l'air affecte tout le monde :pas seulement les gouvernements et les universités, mais les citoyens moyens, enfants, animaux domestiques. Chez Carnegie Mellon, Le professeur Peter Adams du CEE/EPP s'efforce de s'assurer que tous ceux qui sont touchés par la pollution de l'air disposent des outils dont ils ont besoin pour comprendre la qualité de leur air.

Le laboratoire d'Adams est l'un de ces laboratoires universitaires qui crée des modèles complexes de qualité de l'air, appelés modèles de transport chimique (CTM) qui peuvent prendre un temps démesuré à exécuter, mais sont extrêmement complets et précis. Cela est dû aux nombreuses entrées nécessaires, comme une description très détaillée de la météorologie 3D pour l'époque considérée, les émissions de tous les émetteurs de pollution dans les environs, et beaucoup plus.

"Réaliser l'une d'entre elles demande à la fois beaucoup d'expertise et beaucoup de temps, " dit Adams. " Ce sont les modèles de référence, mais les jours ou les semaines de temps d'ordinateur n'est même pas le gros coût. Le gros coût est qu'il faut des mois pour préparer les intrants, puis des mois pour analyser les données. Ce n'est certainement pas convivial."

La réglementation américaine exige l'exécution de marques communautaires dans certains cas. Par exemple, lorsque l'EPA déploie une réglementation majeure, ils doivent faire une modélisation très détaillée pour prouver les avantages environnementaux. L'EPA a des capacités internes pour exécuter ces modèles. Mais la responsabilité du respect des réglementations de l'EPA incombe aux États. Lorsqu'une zone s'avère non conforme aux réglementations de l'EPA, il appartient aux États d'élaborer un plan de mise en œuvre de l'État, pour montrer comment ils vont mettre leurs émissions en conformité avec la réglementation. Cela signifie qu'il existe toute une catégorie de chercheurs et de décideurs qui se soucient de la qualité de l'air, mais sont incapables d'exécuter l'un de ces modèles.

"C'est l'écart que nous essayons de combler, " dit Adams. " Nous avons construit ce que nous appelons un modèle de complexité réduite qui donne essentiellement la même réponse, et il ne nécessite aucune expertise pour fonctionner. Dans certains cas, c'est aussi simple que de multiplier deux nombres. Dites-moi simplement où et de combien vous augmentez les émissions d'un certain polluant, et vous pouvez essentiellement rechercher dans un tableau comment cela affectera la santé humaine. »

L'outil est connu sous le nom d'EASIUR :Estimation de l'impact social de la pollution atmosphérique à l'aide de la régression. Imaginez que vous émettiez une tonne d'un certain polluant, que ce soit du SO2, NOx, ou d'ammoniaque. Les effets sur la santé humaine seront très différents en fonction non seulement du polluant que vous émettez, mais aussi là où vous émettez, à la fois en raison de la chimie atmosphérique de la région et de la densité de population. EASIUR est basé sur des modèles étendus exécutés dans le laboratoire d'Adams, qui ont modelé tout le pays, divisé en grilles de 36 kilomètres. En utilisant une combinaison de simulations et de statistiques, Adams, avec Ph.D. étudiant Jinhyok Heo, a pu développer un simple, table conviviale - quelque chose qui prendrait un processeur d'ordinateur moderne environ 6, 000 ans à accomplir. Ce tableau peut vous indiquer quels seront les dommages à la santé humaine si vous émettez une quantité X de polluant à un certain endroit - pas seulement sur le site d'émission, mais aussi sous le vent.

"Prenez l'Autorité portuaire de Pittsburgh, par exemple, " dit-il. " Certains de nos bus sont vieux, diesels relativement sales. Ne serait-il pas bien s'ils pouvaient réellement avoir des chiffres défendables à dire, « Si je remplace un vieux bus par un plus propre, les émissions de NOx baissent, et tant de vies seront sauvées." Alors, ils peuvent utiliser ces données pour vendre l'idée de passer à un modèle de bus plus propre. C'est le type d'application pour lequel EASIUR est parfait."

Merci à Adams nouveau, outil de modélisation facile à utiliser, toute personne touchée par les effets négatifs sur la santé de la pollution de l'air pourra avoir accès aux informations nécessaires pour résoudre les problèmes, sans sacrifier la précision.