הערכת זיהום אוויר

מתודולוגיה — מה נמדד, מה חושב

למה מנרמלים לפני שמחברים

אי אפשר לחבר ppb של NO₂ עם µg/m³ של חלקיקים, וגם לא להשוות מדידה רגעית לערך סביבה — לכל מזהם חלון מיצוע אחר: NO₂ שעתי, אוזון ממוצע שמונה שעות, חלקיקים ממוצע יממה. לכן השדה שמצויר אינו הריכוז הגולמי אלא מדד המשרד להגנת הסביבה לכל מזהם, שכבר מנורמל מול ערך הסביבה על חלון הזמן הנכון שלו.

המדד הישראלי רץ בכיוון ההפוך למדד האמריקאי: 100 הוא אוויר נקי, והוא יורד מתחת ל־0 באירועים חריגים. מפת זיהום רוצה את הציר בכיוון השני, ולכן כל המספרים כאן הם 100 − מדד, חסומים ב־0: 0 = נקי, 100 = חריג.

המדד הכולל (אפור)

הציון הכולל בנקודה הוא הציון של המזהם החמור ביותר בה — אותו כלל "מזהם קובע" שהמשרד להגנת הסביבה משתמש בו לצביעת התחנות שלו — ולא ממוצע. ממוצע היה מאפשר לשישה מזהמים נקיים להסתיר שביעי שחורג מהתקן.

למה ממוצע שבועי ולא "עכשיו"

מדידה רגעית היא בעיקר מזג אוויר, לא זיהום: ריח שעובר, משאית שחלפה, חצי שעה של רוח. מה שמזיק לאנשים הוא מה שהם נושמים לאורך זמן, והתקנים לחלקיקים כתובים ממילא כממוצע יממה וכממוצע שנתי. לכן כל מספר בדף הזה הוא ממוצע של שבעה ימים — כ־336 דגימות לכל תחנה — ולא קריאה בודדת. זה גם מייתר את השאלה "מתי זה עודכן": שבוע לא מתיישן בין רענון לרענון.

תחנה שדיווחה פחות ממחצית מהשבוע לא משמשת עוגן בכלל. ממוצע מארבע שעות הוא ממוצע, אבל לא כזה שראוי לתלות עליו משטח ארצי.

הצבע מוחלט, לא יחסי

כל שכבה נצבעת על אותו סולם 0–100. שכבה שנראית חיוורת היא שכבה שבה באמת כמעט אין זיהום — לא תקלה בתצוגה. אפשר היה למתוח כל מזהם לטווח שלו עצמו וכך לעשות את כולם עזים באותה מידה, אבל אז ירוק כהה על שכבה שמראה 2 מתוך 100 היה אומר "הרבה SO₂" בדיוק כשהממצא הוא שאין כמעט. הטווח הנוכחי של כל שכבה מודפס לידה במספרים.

שלב ביניים: אין עדיין מודל פליטות

מה שרואים כרגע הוא אינטרפולציה בין תחנות, לא מודל פליטות. היעד הוא מודל שמחשב פליטות ממקורות גלויים — תחבורה תחילה, ואחריה תעשייה, מחצבות, טופוגרפיה ומטאורולוגיה — ושהתחנות מכיילות אותו במקום להיות המקור שלו. עד אז השכבה הזו היא שלב ביניים, והסעיף "איפה המודל צדק ואיפה לא" מודד כמה טוב.

למה אין שכבת תחבורה

הייתה כזו, ובנינו אותה: שדה פליטות מ־91,223 קטעי כביש של OpenStreetMap, משוקללים לפי סוג הכביש ומספר הנתיבים. ואז בדקנו אותה מול התחנות שאמורות היו לאשר אותה — והיא נכשלה.

בהתאמה של NOx = רקע + β·(קרבה לכביש) על 131 תחנות, עם החזקת תחנות מחוץ למודל בחמישה סבבים, המודל החסיר כ־5 חלקי מיליארד בכל תחנה תחבורתית. סריקה של קצב הדעיכה מ־350 מ׳ עד 30 מ׳ הזיזה את ההטיה בין ‎−4.7 ל‑‎−6.0 ולא קרוב יותר: גם ב־30 מ׳, כשהשדה גבוה פי 149 בתחנות תחבורתיות מאשר בתחנות רקע, ההתאמה עדיין דחסה את הטווח — הגזימה במקומות שקטים והחסירה בעמוסים.

הסיבה היא שמה שהופך תחנה בצד הכביש לחמה הוא נפח התנועה בפועל והמיקום המדויק שלה — קניון רחוב, מרחק מאבן השפה, תור ברמזור — ולסיווג הכביש ב־OSM אין מזה כלום. מאגר ספירות התנועה של משרד התחבורה כן מכיל את זה, והוא נמצא היום מאחורי התחברות Google, כך שאי אפשר למשוך אותו אוטומטית.

מה שהתחנות כן אומרות על תחבורה, נמדד לאורך שנה שלמה על 21 תחנות תחבורתיות מול 110 תחנות רקע:

תחמוצות החנקן נושאות אות תחבורה חזק ומדוד. לחלקיקים העדינים אין אות תחבורה בכלל — הם אזוריים. שכבה שהייתה מתיימרת למקם את העודף הזה על המפה הייתה טוענת טענה מרחבית שהראיות לא תומכות בה, ולכן היא הוסרה במקום להישאר כאומדן שנראה טוב.

למה ממוצע שבועי ולא "עכשיו"

מדידה רגעית היא בעיקר מזג אוויר, לא זיהום: ריח שעובר, משאית שחלפה, חצי שעה של רוח. מה שמזיק לאנשים הוא מה שהם נושמים לאורך זמן, והתקנים לחלקיקים כתובים ממילא כממוצע יממה וכממוצע שנתי. לכן כל מספר בדף הזה הוא ממוצע של שבעה ימים — כ־336 דגימות לכל תחנה — ולא קריאה בודדת. זה גם מייתר את השאלה "מתי זה עודכן": שבוע לא מתיישן בין רענון לרענון.

תחנה שדיווחה פחות ממחצית מהשבוע לא משמשת עוגן בכלל. ממוצע מארבע שעות הוא ממוצע, אבל לא כזה שראוי לתלות עליו משטח ארצי.

הצבע מוחלט, לא יחסי

כל שכבה נצבעת על אותו סולם 0–100. שכבה שנראית חיוורת היא שכבה שבה באמת כמעט אין זיהום — לא תקלה בתצוגה. אפשר היה למתוח כל מזהם לטווח שלו עצמו וכך לעשות את כולם עזים באותה מידה, אבל אז ירוק כהה על שכבה שמראה 2 מתוך 100 היה אומר "הרבה SO₂" בדיוק כשהממצא הוא שאין כמעט. הטווח הנוכחי של כל שכבה מודפס לידה במספרים.

שלב ביניים: אין עדיין מודל פליטות

מה שרואים כרגע הוא אינטרפולציה בין תחנות, לא מודל פליטות. היעד הוא מודל שמחשב פליטות ממקורות גלויים — תחבורה תחילה, ואחריה תעשייה, מחצבות, טופוגרפיה ומטאורולוגיה — ושהתחנות מכיילות אותו במקום להיות המקור שלו. עד אז השכבה הזו היא שלב ביניים, והיא מסומנת ככזה בכל מקום שבו היא מופיעה. הסעיף "איפה המודל צדק ואיפה לא" מודד בדיוק כמה טוב שלב הביניים הזה.

מודל אחד לא יכול לכסות את כל המזהמים. תחבורה מסבירה בעיקר NO₂/NOx ואת ה־PM₁₀ שמורם מהכביש. אוזון נוצר בכימיה אטמוספרית במורד הרוח ודווקא נמוך ליד כבישים סואנים; PM₂.₅ הוא ברובו אזורי — אבק, תעשייה, ומקורות מחוץ לגבולות. שכבת התחבורה כאן אינה מתיימרת להסביר את שניהם.

האינטרפולציה

ממוצע משוקלל בגרעין גאוסי מעל כל התחנות שיש להן ערך למזהם: w = exp(−½·(d/R)²), עם R = 8 ק״מ — מרחק אמיתי, לא רדיוס בפיקסלים, כך שצורת השדה לא משתנה עם הזום. אין קפיצה באף תחנה ואין "בועה" סביבה.

הרוח מעוותת את הגרעין. לכל תחנה שמדדה רוח ההשפעה נמתחת עם הרוח ומצטמצמת לרוחבה — צורת פלומה, לא עיגול. הרוח השבועית מחושבת כוקטור שקול ולא כממוצע של מעלות: ממוצע חשבוני של 350° ו־10° נותן 180°, בדיוק הכיוון ההפוך. יחס אורך הווקטור השקול למהירות הממוצעת הוא מדד ליציבות הרוח, וההימתחות מוכפלת בו — תחנה שהרוח בה הסתובבת כל השבוע נשארת עגולה, כי לא היה שם כיוון שולט למתוח לפיו.

ודאות

הוודאות היא סכום המשקלים Σw לפני הנרמול. רחוק מכל התחנות הממוצע המשוקלל עדיין מחזיר מספר — אלא שאין דבר שתומך בו. מתחת לסף השדה נמוג לגמרי במקום לצבוע צבע בטוח־למראה מעל מדבר ריק, ושכבת הוודאות מקווקוות את מה שנשאר.

איפה המודל צדק ואיפה לא

מגבלות שכדאי להכיר

• מדידה רגעית אינה תקן. ערך הסביבה מוגדר על חלון מיצוע, והמדד מחושב עליו — אבל תחנה שדיווחה לפני שעתיים עדיין מוצגת, מסומנת כלא עדכנית.
• רשת הניטור צפופה במפרץ חיפה, בגוש דן ובאזורי התעשייה, ודלילה בפריפריה. הכיסוי אינו אחיד, ושכבת הוודאות היא הדרך לראות איפה.
• תחנות ניידות מסומנות ככאלה: המדידה אמיתית, אבל העוגן זמני.
• המדד הכולל משווה תחנות שמודדות סלי מזהמים שונים. תחנה שמודדת רק תחמוצות חנקן תיראה נקייה בשבוע שבו החנקן נמוך, גם אם האוויר סביבה עמוס חלקיקים שאיש לא מדד שם. ליקוי ידוע, טרם תוקן.
• המפה אינה תחליף לפרסום הרשמי של המשרד להגנת הסביבה, והיא לא נועדה לשימוש רגולטורי או רפואי.

מקור הנתונים: המשרד להגנת הסביבה — מערך הניטור הארצי. הנתונים נמשכים בצד השרת ומתרעננים כל רבע שעה.