常规选择
什么是空气质量量表？
各国家/地区会定义空气质量指数，并根据描述性的评级量表对原始数据进行分类。这些指数可让相关方更轻松地确定污染程度以及是否存在任何相关风险。
不同的国家/地区会根据当地污染情况和健康考虑因素，使用不同的量表来报告空气质量。全球有数十种地方指数。例如，澳大利亚的某些州使用基于数字的体系，而另一些州则使用基于类别的体系。加拿大、美国和日本单独定义了自己的空气质量指数，欧洲环境署也是如此。
随着空气污染愈加严重，公共健康风险也随之增加。空气污染尤其会影响儿童、老年人和其他风险人群。在空气质量不佳时，政府机构通常会提供与室内和室外活动相关的健康建议。
空气质量指数的计算方式
空气质量指数 (AQI) 是不同政府为了向公众公布空气质量而采取的一种方法，该方法可以将不同污染物的水平转换为一项指数值，方便公众理解。
指数之间的常见差异包括：
- 污染物的数量和类型：不同的 AQI 基于不同的个别污染物。
- 平均时间：许多官方信息来源会根据指定时间范围内的平均读数来提供报告。时间范围可能为 1 到 24 小时。
- 污染物浓度阈值：各 AQI 报告会根据不同的污染物浓度水平对危险系数进行不同的解读。
- 首要污染物：AQI 根据暴露风险（即目前哪种污染物对人类健康危害最大）来定义主要污染物。由于各 AQI 会以不同方式解读个别污染物的危险性，因此首要污染物存在差异。
最常见的户外污染物类型及其来源
当地空气质量指数基于空气污染物的测量结果得出。最常测量的户外污染物为：
- 颗粒物 (PM)：空气中发现的小型固体颗粒和液滴。PM10 和 PM2.5 分别是直径小于 10 微米和 2.5 微米的颗粒。这类颗粒由机动车、燃木壁炉和工业排放。火灾和沙尘暴也可能产生高浓度的颗粒物。
- 二氧化氮 (NO2)：一种气体，是城市中心区的主要空气污染成分。该气体主要来源于车辆、工业、发电站和供暖。
- 臭氧 (O3)：平流层中的一种气体。可以保护我们免受有害的紫外线辐射和对流层的侵害。臭氧是一种有害污染物，由太阳光、有机气体和以下来源释放的氮氧化物发生化学反应而产生：
- 汽车
- 发电厂
- 其他来源
- 二氧化硫 (SO2)：一种有毒气体，有强烈刺激性气味。该气体可以来自燃烧化石燃料的电力行业、炼油厂、水泥制造和火山排放。
- 一氧化碳 (CO)：燃烧化石燃料的机动车或机械产生的一种气体。
当上述污染物浓度较高时，会对健康产生影响。如需了解详情，请访问世界卫生组织 (WHO) 网站。
空气质量影响因素
虽然非常复杂，但空气质量受多种因素影响：
- 风速和方向等天气条件，以及相对湿度等。
- 太阳辐射
- 野火和其他类型的火灾
- 农业尘暴和粉尘排放
- 工业及私人家庭排放
- 交通排放
- 其他物理和化学大气过程
特定于以监测站为基础的解决方案
系统如何选择您附近的空气质量指数 (AQI)
空气质量水平根据空气质量监测站测量数据计算得出。我们会为您提供您所在区域内所有监测站的地图，以便您更全面地了解空气质量信息。不过，各监测站之间的空气质量数据可能不尽相同，距离您最近的监测站的 AQI 等级未必能反映您所在的特定位置的 AQI 等级。为了避免混淆，我们会显示基于地图的视图，以呈现您附近的给定监测站提供的 AQI 等级。
由于空间限制，有些 Google 产品只会显示单个监测站的读数。在这种情况下，系统在选择 AQI 值时会依据距离您所在位置最近的监测站的测量数据。
重要提示：
- 即使是很短的距离，污染物浓度可能也会有所不同；因此您所在位置和监测站位置之间，空气质量读数有时会有很大差异。
- 在某些情况下，空气质量数据报告可能会出现短暂的延迟（12 小时），在空气质量快速变化的情况下可能会出现这种延迟。
- 有些监测站可能无法测量所有污染物。这种差异有时会导致报告的 AQI（因监测站而异，仅反映特定监测站测量的污染物情况）与实际空气质量有差别。
- 与其他数据源的差异也可能是由 AQI 的时间平均值造成的，尤其是在重度污染事件开始和结束时。
烟羽是什么意思？
重要提示：当系统仍在分析今天的烟雾状况时，地图可能会显示昨天的烟雾数据。在某些情况下，即使有烟羽，AQI 可能仍然不错。如果烟羽没有到达地面并且不影响所测量的空气质量，就可能发生这种情况。
关于美国境内烟雾的额外信息是根据来自 NOAA 的卫星数据提供的，可在 Google 搜索和 Google 地图中找到。
此类数据涵盖中高密度的烟雾。烟羽数据（若有）将显示在空气质量地图上。
空气质量数据源
为确保 Google 空气质量产品的质量，我们会直接反映以下来自监控站的数据：
澳大利亚
巴西
智利
印度
以色列
墨西哥
新加坡
韩国
美国
特定于以模型为基础的解决方案
您附近的空气质量指数 (AQI) 选择
为了显示您所在位置的空气质量，Google 会应用其空气质量模型。
如果您查看某个城市的空气质量（例如“伦敦的天气”），系统生成的空气质量读数可能是离您很远的地点（例如市中心）的空气质量数据。这样无法准确反映您周围的情况，即使您就在这个城市。
若要获取您所在位置的 AQI，请按以下步骤操作：
- 登录 Google 地图。
- 在位置标题中，点击选择区域。
-
要使用确切位置，请更改位置信息。
Google 空气质量模型的数据源和准确性
我们使用的空气质量模型基于多层方法（称为融合方法）。这种方法可以结合来自各种输入源的数据，并以复杂的方式衡量各层的权重。输入层如下：
- 政府参考监测站
- 商用传感器网络
- 全球和区域扩散模型
- 火烟和粉尘模型
- 卫星信息
- 交通数据
- 土地覆盖等辅助信息
- 气象信息
Google 模型会根据上述最常见的污染物以及一氧化氮等氧化氮污染物的浓度提供空气质量指数，在某些情况下还会添加非甲烷碳氢化合物 (NMHC) 的数据。模型以 500 米 × 500 米的网格计算。
来自政府或参考监测站的污染物数据是模型的基础层，也是最可信的信息。为了消除任何不规则值并确保数据的高质量，该模型会对从全球各地监测站收集的测量值执行质量保证流程。如果测量时间和结果发布时间之间存在明显的延迟，则临近预报算法会计算当前小时的污染物浓度。
模型限制
虽然 Google 模型使用的每一层信息都有与它相关的错误，但随着模型在不同来源之间进行交叉验证，我们的方法可显著减少错误总数。但是，每个模型都会有错误，包括：
- 在某些情况下，空气质量数据会有短暂的延迟（1-2 小时）。
- 模型无法检测的本地事件，例如烧烤或房屋着火。
- 在某些情况下，模型可能会显示距离您所在位置几英里处的烟雾。
- 由于火灾烟雾，用户可能会在特定时间遇到墨西哥和加拿大 AQ 数据延迟问题。
Google 和监测站的 AQI 值不同
政府监测站与 Google 上的空气质量指数值可能存在差异，原因如下：
- 并非所有的政府监测站都会测量所有类型的污染物。
- 政府监测站数据的报告经常会出现延迟，因此可能会错过空气质量的突然变化。
- 政府监测站只会测量自身所在位置发生的情况。
对于示例 2 的情况，Google 的模型会考虑多个数据源，并针对全部六种污染物实时预测监测站位置的空气质量：
- 地面臭氧 (O3)
- PM2.5
- PM10，例如粉尘事件
- 一氧化碳 (CO)
- 二氧化硫 (SO2)
- 二氧化氮 (NO2)，网格分辨率为 500 米
示例 1：在一场粉尘事件 (PM10) 期间，某个监测站可能会显示空气质量良好，因为它仅测量地面臭氧 (O3)。不过，由于空气中含有 PM10，Google 模型会显示空气质量较差。
示例 2：某个监控站测量所有污染物，Google 和该监测站显示的主要污染物（例如臭氧）相同，但 Google 显示的空气质量指数为 200，而该监测站显示为 150。这可能是因为臭氧在一天中会不时变化，因此 2 小时前测量的数据可能与 Google 的实时预测结果不相同。
Google 显示的空气质量与我的（或距离最近的）商用传感器上显示的空气质量不一致。这是为什么？
所报告的污染物数量
大多数商用传感器仅报告 PM2.5 和 PM10；而 Google 则提供多种污染物的空气质量报告，其中包括地面臭氧 (O3)、PM2.5、PM10、一氧化碳 (CO)、二氧化硫 (SO2) 和二氧化氮 (NO2)。在大多数商用传感器中，由于传感器使用的光学方法限制，对较大颗粒的测量效率会降低，这意味着 PM10 测量的可靠性可能非常低。
环境因素
外部环境因素（例如高相对湿度和温度）可能会影响商用光学传感器的读数。
传感器的位置也可能对读数有重大影响，因为读数可能会受到局部污染的影响，而局部污染不能代表更大区域被污染。
我们的模型会整合来自商用传感器的读数，并能够识别和移除无效的测量结果。
涉及的转换过程
商用传感器通常采用“基于计数”的 PM2.5 测量方法，而用于报告空气质量信息的标准格式是“基于质量”。
默认情况下，政府监测站和 Google 的模型都会从“每单位体积的质量”角度来报告。这种转换需要用到烟雾或粉尘等颗粒的密度数据。与政府监测机构和 Google 的模型相比，这种转换可能会导致出现很大的差异。
平均时间
不同的商用传感器网络提供商显示数据时采用不同的平均时间。Google 会每小时计算污染物浓度和空气质量指数 (AQI)。每个 AQI 本身都有自己的平均时间（基于国家/地区），通常至少为每小时，经常会是多个小时。例如，如果烟雾污染突然增加，商用传感器提供商网站可能会根据 10 分钟的平均值显示空气质量不佳，Google 则会显示每小时平均值（由于前几小时的污染较低，所以此值在本例中较低），同时显示官方 AQI 值，该值反映了污染对健康的影响，并采用时间更长的平均值。
提示：我们的模型中不包含商用传感器网络，因此可能会显示不同的结果。
Google 的空气质量数据与其他提供商的空气质量数据有所不同
空气质量指数不同
不同的国家/地区出于不同用途、基于不同量表使用空气质量指数。如果想比较提供商，请务必确保所比较的报告使用了相同的“空气质量指数”。
例如，有些提供商使用按小时的美国 AQI，而有些提供商则会使用按照相应设置（例如，24 小时内平均 PM2.5）的美国 AQI 或使用 AirNow 指数。
不同的报告和测量方法
不同提供商测量空气质量的方式有所不同，这会影响最终结果。
在某些情况下，空气质量数据基于测量结果。有些提供商使用商用传感器，有些则使用模型。
Google 会将世界各地监测站提供的信息与以下来源的信息进行整合：
- 商用传感器信息
- 卫星数据
- 天气状况
- 路况报告
- 野火
- 土地覆被信息
在报告空气质量数据时，不同提供商的汇总时间可能会不同，因此对于同一地点，不同提供商所报告的污染物或指数值可能会存在时间延迟的情况。
存在污染物，但 Google 显示空气质量良好
有时，您在 Google 上看到的空气质量信息可能会与您在周围所见或闻到的情况不一致。通常有多种可能的原因：
- 鼻子对气味特别敏感。您可能闻到特定类型的污染，例如浓度非常低的烟雾中的气体；即使从健康的角度来看，此时空气质量被视为足够安全。挥发性有机化合物 (VOC) 产生的空气污染会散发明显的气味，但既不被政府监测站测量，也不会纳入我们的空气质量报告中。
- 影响能见度的烟雾经常可见于高海拔地区，但在地面水平无法检测到。
Google 显示空气质量较差，但天气晴朗
虽然有些类型的污染是我们可以看到的，例如尘暴或野火烟雾，但很多的空气污染是肉眼看不到的。这是空气污染与天气之间不同的基本方面之一，通常我们只需瞥一眼外面，就能看到是晴天、下雨、刮风还是别的天气。
例如，需要有阳光才能形成的高臭氧水平（也称为“好天气”效应），也可能在阳光明媚的高海拔地区（例如山顶）形成。
另一个原因可能是空气质量帮助中所述的模型限制。
Google 与美国 AirNow 的报告有所不同
美国最热门的两个官方空气质量信息来源是 AirNow 主网站和 AirNow 火灾和烟雾地图。
AirNow 与 Google 空气质量报告之间的一些主要区别如下：
- 监测的污染物数量：Google 与美国国家环境保护局 (EPA) 一致（使用美国 EPA 数据），所涵盖的污染物数量比 AirNow 网站上显示的多。
- Google 会使用更多数据源。
- Google 报告的是局限于本地的信息；而 AirNow 报告的是全区域最差的读数。
- Google 和 AirNow 在空气质量指数 (AQI) 方面存在差异。
| AirNow | AirNow 火灾和烟雾地图 | ||
| 数据源和方法 |
监测站和基于某区域最差读数而构建的插值模型 |
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各种输入数据、模型以及不同的时间与空间预测算法：
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| 监测的污染物 |
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颗粒物 (PM2.5) |
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美国有两种官方的空气质量指数 (AQI) 计算方法：
- 美国 EPA 的 AQI 计算较长时期内的空气污染暴露量，纳入了六种污染物（见下表）。
- NowCast，用于估算每日全天 AQI，具体到给定的任一小时。它会提供当前空气状况，让公众能够在必要时采取措施来减少户外活动和暴露情况，从而保护自身健康。NowCast 可让当前空气状况图更贴近用户实际看到或体验到的情况。它用于提供时效性更高的臭氧、PM2.5 和 PM10 信息。
报告美国的 AQI 时，Google 会结合使用这两个指数。
美国官方 AQI 和 Google AQI 的比较
下面更加详细地展示了美国不同的 AQI 计算方法，以便您对这些方法进行并排比较：
| 美国 AQI | AirNow NowCast | Google 混合型美国 AQI | |
| 污染物数量 |
6 种污染物
|
3 种污染物
|
6 种污染物
|
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涵盖的时间段 |
所涵盖的平均时间段因污染物而异：例如，臭氧数据是根据 8 小时平均暴露水平以及 1 小时暴露范围来计算。 PM2.5 是根据 24 小时平均暴露量来报告的。 |
AirNow NowCast 均值法更侧重于最近时段，以便更好地反映火灾或尘暴事件产生的烟雾所导致的空气污染水平突变。 与美国 AQI 相比，平均时间段更短，例如：只涵盖过去 12 小时。 |
Google 针对颗粒物（PM10 和 PM2.5）采用 AirNow NowCast 均值法，更侧重于最近时段和突然变化。 但与 NowCast 相比，我们的报告还涵盖更多污染物：Google 会计算其他污染物（O3、NO2、SO2、CO）的平均值，然后进行计算并将结果转换为美国 AQI 格式。 |
空气质量数据源
我们为 Google 空气质量模型收集信息的来源如下：
全球数据源
- 来自 PurpleAir 的低成本传感器数据。
- 经修订的哥白尼大气监测服务信息。
- 经修订的哥白尼全球土地覆被信息。
- 根据《开放政府许可 v3.0》从英国气象局获得的公共部门信息。
- 根据 CC-BY-2.5 DK 许可获得的欧洲环境署信息。
比利时
- 经修订的 IRCEL - CELINE（比利时区域间环境署）信息。许可。
加拿大
- 来自曼尼托巴省政府的信息，按照 OpenMB 信息和数据使用许可 (Manitoba.ca/OpenMB) 获取。
- 根据安大略省开放政府许可 1.0 版获取的信息。
丹麦
- DCE - 丹麦国家环境与能源中心。这类数据是原始数据，未采取质量控制。
芬兰
法国
- 卢瓦尔河谷大区：数据来源：Air Pays de la Loire。
- Geo D'Air。
德国
- 包含经修订的德国环境署信息。已经过更改。
根西岛
- © 2023 年皇家版权所有 英国环境、食品和乡村事务部 (uk-air.defra.gov.uk)
意大利
- 威尼托大区。许可。
爱尔兰
- 爱尔兰环保署 (EPA)：https://www.epa.ie/ https://airquality.ie/。
- 许可。
日本
- 经修订的日本环境省信息。
墨西哥
- 墨西哥城政府环境秘书处发布的空气质量信息是取自大气监测网络及其位于大墨西哥城都会区的监测站，这些监测站是由 Air Quality Monitoring Directorate of the General Directorate of Air Quality（空气质量总局的空气质量监测局，SEDEMA）负责营运和管理。这些信息将对公众公开，并由质量流程审核，因此可能会有所修改。如果第三方传播或使用这些信息，发布者或使用者需承担责任。
- SINAICA（国家空气质量信息系统），https://sinaica.inecc.gob.mx/。已经过更改。
西班牙
- MeteoGalicia（加利西亚气象局）和环境部，Territory and Housing of the Xunta de Galicia（加利西亚领土和房屋管理局）。
- 马德里自治区。
- 环境部信息（根据 CC BY 4.0 许可获取）。
瑞典
- 包含经修订的瑞典气象水文研究所 (SMHI) 信息。
英国
- © 2023 年皇家版权所有 英国环境、食品和乡村事务部 (uk-air.defra.gov.uk)。
- 包含 LondonAir 信息。许可。
- Northern Ireland Air。
美国
- 德克萨斯州环境质量委员会 (TCEQ)。
- 纽约州环境保护部：这里显示的数据包括从 http://www.nyaqinow.net 获取的初步数据，可能会有变更。