Modelling hourly spatio-temporal PM2.5 concentration in wildfire scenarios using dynamic linear models

Abstract

Particulate matter with aerodynamic diameter < 2.5 μm (PM2.5) is one of the main pollutants generated in wildfire events with negative impacts on human health. In research involving wildfires and air quality, it is common to use emission models. However, the commonly used emission approach can generate errors and contradict the empirical data. This paper adopted a statistical approach based in evidence of ground level monitoring and satellite data. An hourly PM2.5 spatio-temporal model based on a dynamic linear modelling framework with Bayesian approach was proposed in a territorial context with a reduced number of monitoring stations for particulate matter. The model validation is complicated by the fact that all monitoring stations are used in the model calibration. The novel validation method proposed considered both the particulate matter with aerodynamic diameter < 10 μm (PM10) recorded as daily value from 24-h mean every six days as well as the PM2.5/PM10 ratio. Modelling was carried out to provide satisfactorily the exposure level of PM2.5 in a case study of wildfire event.We acknowledge and thank authorities of Red Metropolitana de Monitoreo Atmosférico de Quito (REMMAQ) for providing complementary information to this work. Joseph Sánchez Balseca is the recipient of a full scholarship from the Secretaria de Educación Superior, Ciencia, Técnología e Innovación (SENESCYT), Ecuador.Peer ReviewedObjectius de Desenvolupament Sostenible::3 - Salut i Benestar::3.9 - Per a 2030, reduir substancialment el nombre de morts i malalties causats per productes químics perillosos i la pol·lució de l’aire, l’aigua i el sòlObjectius de Desenvolupament Sostenible::11 - Ciutats i Comunitats SosteniblesObjectius de Desenvolupament Sostenible::11 - Ciutats i Comunitats Sostenibles::11.6 - Per a 2030, reduir l’impacte ambiental negatiu per capita de les ciutats, amb especial atenció a la qualitat de l’aire, així com a la gestió dels residus municipals i d’altre tipusObjectius de Desenvolupament Sostenible::17 - Aliança per a Aconseguir els ObjetiusObjectius de Desenvolupament Sostenible::17 - Aliança per a Aconseguir els Objetius::17.18 - Per a 2020, millorar la prestació de suport a la formació per als països en desenvolupament, inclosos els països menys avançats i els petits estats insulars en desenvolupament, amb la perspectiva d’augmentar de forma significativa la disponibilitat de dades actualitzades, fiables i de qualitat, desglossades per grups d’ingressos, gènere, edat, raça, origen ètnic, condició migratòria, discapacitat, ubicació geogràfica i altres característiques pertinents segons el context nacionalObjectius de Desenvolupament Sostenible::3 - Salut i BenestarPostprint (author's final draft

    Similar works