Para determinar la influencia de los diversos factores meteorológicos en la calidad del aire, el equipo utilizó un método estadístico que permite eliminar matemáticamente las fluctuaciones meteorológicas de las mediciones a largo plazo.
El clima también influye en las concentraciones de NO2, según un estudio del Instituto Leibniz de Investigación Troposférica (Alemania), que evaluó la influencia de las condiciones meteorológicas en las concentraciones de dióxido de nitrógeno en Sajonia entre 2015 y 2018 por encargo de la Oficina Estatal de Sajonia para el Medio Ambiente, la Agricultura y la Geología. Según sus hallazgos, la velocidad del viento y la altura de la capa de aire más baja son los factores más importantes que determinan la cantidad de contaminantes que pueden acumularse localmente.
La calidad del aire fluctúa, en algunos casos muy fuertemente, debido a las diferentes emisiones y a la influencia del clima. Hasta ahora, sin embargo, ha sido difícil estimar qué proporción tienen las medidas legales como las zonas de baja emisión o las prohibiciones de conducción de diesel y qué proporción tienen las influencias meteorológicas en la calidad real del aire. Con el método utilizado, esto será más fácil en el futuro.
El dióxido de nitrógeno es un gas irritante que ataca la membrana mucosa del tracto respiratorio, causa reacciones inflamatorias como un oxidante y aumenta el efecto de otros contaminantes del aire. Como sustancia precursora, también puede contribuir a la formación de partículas. En la Unión Europea se han establecido valores límite para proteger a la población: Para el dióxido de nitrógeno se aplica un valor medio anual de 40 microgramos por metro cúbico de aire (ug/m3).
Para evaluar la eficacia de esas medidas, sería útil determinar la influencia exacta de las condiciones meteorológicas. Por consiguiente, la Oficina Estatal de Medio Ambiente, Agricultura y Geología de Sajonia encargó a estos investigadores un estudio sobre la influencia de los factores meteorológicos en las concentraciones de NO2 y proporcionó sus datos de medición de la red sajona de medición de la calidad del aire y datos meteorológicos para este fin.
De esta manera, los investigadores pudieron evaluar los datos de 29 estaciones en Sajonia durante un período de cuatro años, que representan una muestra representativa de la contaminación atmosférica, desde estaciones en los centros de tráfico hasta estaciones de fondo urbanas y rurales y estaciones en la cresta de las montañas Erzgebirge.
También calcularon la altura de la capa más baja de la atmósfera e incorporaron al estudio los datos de las estaciones de recuento de tráfico de Leipzig y Dresden. Para la modelización estadística se utilizó un método del campo del aprendizaje automático, cuya aplicación en el campo de la calidad del aire fue publicada por primera vez por investigadores británicos en 2009.
De esta manera, el estudio pudo demostrar que la densidad del tráfico en todas las estaciones de tráfico es la responsable más significativa de las concentraciones de óxido de nitrógeno. Sin embargo, dos parámetros meteorológicos también tienen una influencia significativa en las concentraciones de dióxido de nitrógeno: la velocidad del viento y la altura de la llamada capa de mezcla.
Este último es un parámetro meteorológico que indica la altura a la que se extiende la capa más baja de aire, donde se mezclan las emisiones. «También se demostró que una alta humedad puede reducir la concentración de dióxido de nitrógeno, lo que podría deberse a que los contaminantes se depositan con mayor fuerza en las superficies húmedas. Sin embargo, las causas exactas aún no están claras», explica el líder del trabajo, Dominik van Pinxteren.
El análisis estadístico también ha permitido a los investigadores eliminar la influencia del clima de las series temporales de concentraciones de contaminantes: ajustada al clima, la concentración de óxidos de nitrógeno (NOx) disminuyó en un total de 10 microgramos por metro cúbico entre 2015 y 2018 en promedio en todas las estaciones de tráfico de Sajonia.
Sin embargo, en las zonas urbanas y rurales y en la cresta del Erzgebirge, las concentraciones de NOx tienden a mantenerse al mismo nivel. Aunque se han producido algunas mejoras en la calidad del aire en los últimos años, hay buenos argumentos científicos para seguir reduciendo la contaminación atmosférica.
