Quando falamos sobre estudar a poluição do ar, normalmente pensamos em agências governamentais oficiais e laboratórios universitários, medir partículas e rastrear a velocidade do vento - e com razão. Até muito recentemente, modelar o movimento da poluição no ar exigia cálculos muito complexos - modelos que geralmente levavam dias e até semanas para serem executados. Mas a qualidade do ar afeta a todos:não apenas governos e universidades, mas os cidadãos comuns, crianças, animais de estimação. Na Carnegie Mellon, O professor Peter Adams do CEE / EPP está trabalhando para garantir que todos os afetados pela poluição do ar tenham as ferramentas de que precisam para entender a qualidade do ar.

O laboratório de Adams é um desses laboratórios universitários que cria modelos complicados de qualidade do ar, chamados de Modelos de Transporte Químico (CTMs), que podem levar uma quantidade excessiva de tempo para serem executados, mas são extremamente abrangentes e precisos. Isso se deve às muitas entradas necessárias, como uma descrição muito detalhada da meteorologia 3-D para o tempo em questão, as emissões de todos os emissores de poluição na área circundante, e muito mais.

"Fazer um desses requer muita experiência e muito tempo, "diz Adams." Estes são os modelos padrão ouro, mas os dias ou semanas de tempo de computador não são nem mesmo o grande custo. O grande custo é que leva meses para preparar os insumos, e depois meses para analisar os dados. Definitivamente, não é amigável. "

Os regulamentos dos EUA exigem que os CTMs sejam executados em certos casos. Por exemplo, quando a EPA lançar um regulamento importante, eles têm que fazer uma modelagem muito detalhada para provar os benefícios ambientais. A EPA possui recursos internos para executar esses modelos. Mas a responsabilidade pelo cumprimento dos regulamentos da EPA recai sobre os estados. Quando uma área não está em conformidade com os regulamentos da EPA, cabe aos estados propor um Plano Estadual de Implementação, para mostrar como eles vão alinhar suas emissões com os regulamentos. O que isso significa é que existe toda uma categoria de pesquisadores e tomadores de decisão que se preocupam com a qualidade do ar, mas não conseguem executar um desses modelos.

"Esta é a lacuna que estamos tentando resolver, "diz Adams." Nós construímos o que chamamos de Modelo de Complexidade Reduzida que fornece essencialmente a mesma resposta, e não requer nenhum conhecimento para ser executado. Em alguns casos, é tão simples quanto multiplicar dois números. Apenas me diga onde e quanto você está aumentando as emissões de um determinado poluente, e você pode basicamente pesquisar em uma tabela como isso afetará a saúde humana. "

A ferramenta é conhecida como EASIUR:Estimativa do impacto social da poluição do ar por meio da regressão. Imagine que você emite uma tonelada de um certo poluente - seja SO2, NOx, ou amônia. Os efeitos na saúde humana serão muito diferentes, dependendo não apenas do poluente que você emite, mas também onde você emite, tanto devido à química atmosférica da área quanto à densidade populacional. EASIUR é baseado em extensos modelos executados no laboratório de Adams, que modelaram todo o país, dividido em grades de 36 quilômetros. Usando uma combinação de simulações e estatísticas, Adams, junto com Ph.D. estudante Jinhyok Heo, foi capaz de desenvolver um simples, mesa amigável - algo que levaria um processador de computador moderno a aproximadamente 6, 000 anos para cumprir. Esta tabela pode dizer quais serão os danos à saúde humana se você emitir uma quantidade X de poluente em um determinado local - não apenas no local de emissão, mas a favor do vento também.

"Veja a Autoridade Portuária de Pittsburgh, por exemplo, "ele diz." Alguns de nossos ônibus são velhos, diesel relativamente sujo. Não seria bom se eles pudessem realmente ter números defensáveis ​​para dizer, 'Se eu substituir um ônibus velho por um mais limpo, as emissões de NOx diminuem, e todas essas vidas serão salvas. "Então, eles podem usar esses dados para vender a ideia de mudar para um modelo de ônibus mais limpo. Este é o tipo de aplicativo para o qual o EASIUR é perfeito. "

Graças ao novo Adams, ferramenta de modelagem fácil de usar, todos que são afetados pelos efeitos negativos da poluição do ar para a saúde poderão ter acesso às informações necessárias para resolver os problemas, sem ter que sacrificar a precisão.