Perspectives sur le contrôle de la pollution par l'ozone dans les zones urbaines en dissociant les facteurs météorologiques grâce à l'apprentissage automatique

Résumé. La pollution par l'ozone (O3) pose des défis significatifs pour l'amélioration de la qualité de l'air urbain en Chine. La formation de l'O3 de surface est intrinsèquement liée à des réactions chimiques influencées à la fois par les conditions météorologiques et par les émissions locales de précurseurs (c'est-à-dire, NOx et COV). La capacité de l'environnement atmosphérique diminue lorsque les conditions météorologiques se détériorent, entraînant l'accumulation de polluants atmosphériques. Bien qu'une série de mesures de réduction des émissions aient été mises en œuvre dans les zones urbaines, l'efficacité du contrôle de la pollution par l'O₃ s'avère insuffisante. Principalement en raison des changements défavorables des conditions météorologiques, les effets de la réduction des émissions sont masqués. Dans cette étude, nous avons intégré un modèle d'apprentissage automatique, un modèle basé sur l'observation et un modèle de factorisation matricielle positive sur la base de quatre années de données d'observation continue provenant d'un site urbain typique. Nous avons constaté que le transport et la dispersion influencent la distribution de la concentration d'O3. Pendant la saison chaude, les contributions positives de la dispersion et du transport à la concentration d'O3 variaient de 12,9 % à 24,0 %. Après normalisation météorologique, la sensibilité de la formation de l'O3 et l'attribution des sources des COV ont changé. La sensibilité de la formation de l'O3 est passée du régime limité par le NOx au régime de transition entre les régimes limités par les COV et par le NOx pendant l'événement de pollution par l'O3. Les gaz d'échappement des véhicules sont devenus la principale source des émissions de COV après avoir éliminé l'effet de la dispersion, contribuant à 41,8 % des COV pendant les périodes de pollution. En revanche, la contribution de la combustion aux COV a diminué de 33,7 % à 25,1 %. Nos résultats ont fourni de nouvelles recommandations et perspectives pour la mise en œuvre des mesures de contrôle de la pollution par l'O3 et l'évaluation de l'efficacité de la réduction des émissions dans les zones urbaines.