Smog w Polsce układa się w powtarzalne wzorce, które wykraczają poza granice miast, powiatów czy województw. Do takich wniosków doszli polscy naukowcy, którzy przeanalizowali niemal 14 milionów pomiarów pyłów PM10 i PM2,5 z lat 2015–2023. Wyniki ich badań opublikowano w czasopiśmie PLOS One.
Zespół badawczy z AGH, kierowany przez dr hab. inż. Tomasza Danka, wykorzystał algorytmy uczenia maszynowego. Dzięki temu udało się wyodrębnić siedem tzw. makroregionów smogu oraz mniejsze mikroregiony – w tym m.in. Kraków. To pierwsza tak szczegółowa analiza, która pokazuje, jak zanieczyszczenia powietrza zmieniają się w czasie i przestrzeni na obszarze całego kraju.
Zwykłe stacje pomiarowe nie są wystarczające
Choć w Polsce działa sieć oficjalnych stacji monitoringu jakości powietrza, ich liczba jest ograniczona – głównie ze względu na koszty. Z kolei coraz popularniejsze czujniki laserowe pozwalają uchwycić lokalne epizody smogu, ale nie spełniają norm wymaganych w oficjalnych pomiarach.
W praktyce oznacza to, że mamy dokładne dane punktowe, ale brakuje pełnego obrazu sytuacji między nimi. To właśnie tę lukę postanowili wypełnić naukowcy.
– W naszych analizach wykorzystujemy narzędzia sztucznej inteligencji do integracji danych środowiskowych i społecznych, co pozwala precyzyjniej identyfikować obszary wymagające interwencji oraz optymalizować kierunki działań naprawczych – powiedzieli autorzy niniejszej publikacji, pytani przez SmogLab.
Algorytmy przeanalizowały dane godzinowe, dobowe i roczne z lat 2015–2023, pochodzące z referencyjnych stacji monitoringu jakości powietrza w całej Polsce. Takie podejście pozwoliło uchwycić zarówno krótkotrwałe epizody smogowe, jak i długoterminowe trendy.
Siedem Polskich Makroregionów Smogu
Wynik analizy jest jednoznaczny: Polska dzieli się na siedem makroregionów zanieczyszczenia powietrza:
- północne niziny,
- górnośląski obszar przemysłowy,
- południowo-wschodnie wyżyny i kotliny,
- centralna strefa przejściowa,
- południowy obszar miejsko-wyżynny,
- południowe obszary górskie i podgórskie,
- doliny rzeczne i pojezierza środkowo-zachodnie,
Każdy z tych regionów ma swoją specyfikę – różni się sezonowością, poziomami zanieczyszczeń oraz relacją między pyłami PM2,5 i PM10. Co szczególnie istotne, granice tych obszarów nie pokrywają się z podziałem administracyjnym Polski. Jak wskazują badacze, dla atmosfery takie granice po prostu nie istnieją, smog rozprzestrzenia się zgodnie z warunkami pogodowymi i ukształtowaniem terenu.
Eksperci z AGH podkreślają, że odejście od analizy punktowej na rzecz podejścia makroregionalnego i czasoprzestrzennego traktuje smog jako zjawisko regionalne, a nie punktowe. – Umożliwia analizę relacji przestrzennych, identyfikację wzorców transportu zanieczyszczeń, odróżnienie emisji lokalnych od napływowych oraz wskazanie trwałych źródeł niskiej emisji, np. ze starych pieców.
Kraków jako osobny przypadek
Jeszcze dokładniejszy obraz wyłania się przy analizie mikroregionów. To mniejsze obszary, w których lokalne warunki mają kluczowe znaczenie dla jakości powietrza. Najbardziej znanym przykładem jest Kraków. Tu ukształtowanie terenu sprzyja zatrzymywaniu zanieczyszczeń, bo miasto leży w niecce, otoczone wyżej położonymi terenami.
– Bardziej przemawia do mnie pomysł mikroregionów, ponieważ zanieczyszczenie powietrza ma bardzo lokalny charakter – mówi Piotr Siergiej, rzecznik Polskiego Alarmu Smogowego (PAS). – Do tego stopnia, że miejscowość położona w kotlinie będzie miała wysokie zanieczyszczenie powietrza – powiedzmy Rabka czy Zakopane. A już obrzeża tych miejscowości, położone na wzgórzach, mają niewielkie zanieczyszczenie powietrza.
Jego zdaniem korzystniejsze jest skoncentrowanie się na małych obszarach i zachodzących w nich prawidłowościach. – Wtedy, zgodnie z badaniami, podejmowalibyśmy pewne działania, mające to zanieczyszczenie powietrza zmniejszać.
Także autorzy publikacji stwierdzili: – Mikroregiony, wyznaczane na podstawie rzeczywistych wzorców stężeń zanieczyszczeń, mogą stanowić cenne wsparcie dla projektowania bardziej precyzyjnych strategii antysmogowych. Skala mikro pozwala uchwycić lokalne mechanizmy akumulacji i transportu zanieczyszczeń oraz specyfikę uwarunkowań społeczno-antropogenicznych.
Te nie zawsze są widoczne w analizach ogólnych.
Smog nie zna granic. Chcąc z nim walczyć, trzeba patrzeć szerzej
Badanie może zmienić sposób myślenia o walce z zanieczyszczeniem powietrza w Polsce. Zamiast działań koncentrujących się na granicach administracyjnych, naukowcy proponują podejście regionalne – oparte na rzeczywistych wzorcach rozprzestrzeniania się smogu.
– Na przykładzie badań prowadzonych w Krakowie pokazaliśmy, że polityka realizowana wyłącznie w granicach administracyjnych, choć istotna, może być niewystarczająca. Zanieczyszczenia powietrza mają charakter wykraczający poza granice administracyjne – podsumowują.
- Czytaj także: Zanieczyszczone powietrze groźniejsze niż wypadki drogowe. Sprawdzili 13 największych miast
–
Zdjęcie tytułowe: Jolanta Wojcicka/Shuttterstock
