Correctie van atmosferische concentraties voor meteorologische omstandigheden

Abstract

Elk jaar beschrijft het Laboratorium voor Luchtonderzoek (LLO) in de milieubalans en het jaaroverzicht de luchtkwaliteit aan de hand van het gedrag van diverse luchtcomponenten. Naast kaarten met de ruimtelijke verdeling van de mediane waarde van de diverse concentraties worden ook tijdreeksen van verschillende type concentraties gegeven. Om de invloed van beleidsbeslissingen zichtbaar te kunnen maken, is het noodzakelijk de tijdreeksen te corrigeren voor invloeden van meteorologische aard. Voor een aantal kentallen kan dit gebeuren met behulp van modellen of aanwezige proceskennis. Voor een aantal andere kentallen is de invloed van meteorologische grootheden op de luchtcomponenten echter niet bekend. In dit rapport wordt met behulp van de relatief eenvoudige methode, regressieboom-analyse genaamd, op een eenduidige en objectieve manier de relatie tussen opgetreden uurgemiddelde concentraties en meteorologische factoren over een periode van zeven jaren vastgelegd. Op basis hiervan kunnen de gemeten concentraties in een jaar worden gecorrigeerd via een eenvoudig uit te rekenen wegingsfactor. Tenslotte worden de meteogecorrigeerde tijdreeksen van kentallen verkregen door de gebruikelijke berekeningen uit te voeren op de meteogecorrigeerde uurgemiddelde waarnemingen. De resultaten van de regressieboom-analyses geven voor alle componenten overtuigende en soms verrassende relaties te zien. Voor fijn stof blijkt een trend in de ongecorrigeerde jaargemiddelde concentraties praktisch geheel te verklaren uit meteorologische omstandigheden en meet-technische complicaties. De meteocorrecties zijn in het algemeen goed verklaarbaar. De werkwijze kan voor voortschrijdende gemiddelden en andere kentallen mogelijk verbeterd worden door de regressieboom-analyse op andere tijdsschalen uit te voeren. Dit vereist nog nader onderzoek. Samenvattend kan gesteld worden dat de gevolgde werkwijze goed aan de verwachtingen voldoet en dat ze ook bruikbaar is als onderdeel van meer geavanceerde statistische modellen.<br>

The Air Quality Research Laboratory (LLO) reports on the state of the air quality in the Annual Report (Jaaroverzicht) and The Environmental Balance (Milieubalans) yearly. Beside maps with the spatial distribution of the measured concentrations in a year, time series are given to show the trends, possibly due to decision making. Since air compound concentrations are also depending on meteorological quantities, the reported time series should be adjusted for unusual meteorological conditions. Some quantities can be corrected applying available models, but other quantities need to be analysed statistically. As the relation between air quality data and meteorology is often complicated, simple multiple regression is not appropriate. A more flexible method, called regression tree analysis, is used. This method divides the measured concentrations into several classes on the basis of the meteorological quantities by minimising the sum of squared errors with respect to the class averages. The application of the method on long term data enables one to adjust all measurements in a year for unusual weather patterns. The results show valid and sometimes unexpected relations between studied air compounds and meteorological quantities.<br>