Dr Nicola Masey har funnit att ett nytt system exakt kan modellera luftkvaliteten i stora städer som London på några minuter, inom fem meter från en given plats med bara en vanlig kontorsdator.

Monitorer för luftföroreningar är stationerade i städer i hela Storbritannien, men de rapporterar bara föroreningar när det har hänt. Det betyder att de inte kan förutsäga när luftkvaliteten kan förändras. Också, de övervakar bara en specifik plats, medan luftkvaliteten kan variera kraftigt över små områden.

Den nya RapidAir -programvaran, utvecklat av ett företag som heter Ricardo, kan förutsäga vilken luftkvalitet som kommer att bero på olika faktorer. För att ta reda på om det var korrekt, Nicola tittade på historiska föroreningar från 86 platser i London och jämförde dem med uppskattningar från RapidAir. Programvarans resultat matchade poster, visar att det var en bra förutsägelse.

Nicola sa:"Vi vill bygga på de övervakningssystem för luftkvalitet som finns i hela Storbritannien, särskilt i storstäder, och förbättra informationen som är tillgänglig för allmänheten och beslutsfattare.

"Nyttan av övervakning har begränsats av det faktum att den bara mäter luftkvaliteten på specifika platser, när luftkvaliteten kan förändras dramatiskt på bara några meter. På gator omgiven av höga byggnader, till exempel, luftföroreningar kan fastna, särskilt om vinden blåser från en riktning vinkelrätt mot gatan.

"Medan vi mätte kväveoxid i vår studie, vi kan köra systemet för alla föroreningar för vilka utsläpp är kända. Mitt NERC -studentskap erbjöd Ricardo ett bra tillfälle att låta modellprovning och validering utföras oberoende, vilket verkligen gynnade företaget att etablera ursprung för deras RapidAir -system. "

Hennes forskning, som löpte parallellt med utvecklingen av RapidAir -modellen av Ricardo, undersökte användningen av välkända matematiska ekvationer för att simulera koncentrationen av föroreningar på bebyggda vägar-ibland kallade "gatukanter". Hon jämförde dessa med koncentrationer uppskattade med en annan metod som uppskattar hur tätt bebyggt ett område är.

Till exempel, stadsdesigners tittar ofta på saker som mängden himmel som kan ses, kullskugga och vindeffekt för att bedöma värme och skugga, men hittills har dessa faktorer inte använts i stor utsträckning i studier av luftföroreningar.

NERC biträdande direktör, Operations &Research Karriärer, Robyn Thomas sa:"Luftföroreningar är en angelägen fråga i Storbritannien och internationellt. Vi finansierar högkvalitativ vetenskaplig forskning och innovation för att främja vår förståelse av källor och effekter av dålig luftkvalitet, inklusive finansiering av forskare som arbetar med industrin, näringsliv och regering. Som en del av hennes NERC CASE -studentskap, Dr Maseys arbete med Ricardo kommer att hjälpa städer och människor att planera sin luftföroreningsexponering för att minimera hälsorisker. "

Dr Scott Hamilton, Teknisk ledare för luftkvalitetsmodellering på Ricardo Energy &Environment, sade:"Förutom att ge beslutsfattare en detaljerad stadsklimat för luftkvalitet på några minuter, RapidAir kör scenarier med "vad händer om" för att bestämma effekterna av policyer eller infrastrukturförändringar, till exempel nya vägar eller prioriterade busslinjer.

"Systemet förlitar sig på luftkvalitetsdata som i allmänhet redan är tillgängliga, så den kan användas i vilken stad som helst i världen, så länge det finns lokala mätdata, detaljer om trafikflöden och sammansättningar och byggnadsdata som vi kan använda med modellen.

"Det var fantastiskt att ha Nicola ombord med oss ​​för att testa modellen och producera kvalitetsforskningsartiklar i de senare stadierna av RapidAirs utveckling. Nicola gick med i RapidAir -utvecklingsteamet här på Ricardo efter sin doktorsexamen, som talar om det värde vi fick från projektet. "

Denna berättelse publiceras igen med tillstånd av Planet Earth online, en fri, medföljande webbplats till den prisbelönta tidningen Planet Earth publicerad och finansierad av Natural Environment Research Council (NERC).