Evaluación y Corrección de las Medidas de Temperatura y Humedad Relativa de PurpleAir
Autores: Couzo, Evan; Valencia, Alejandro; Gittis, Phoebe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Purpleair
Sensor
Temperatura
Humedad
Materia particulada
Calibración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
El sensor PurpleAir PA-II proporciona mediciones in situ de bajo costo de variables meteorológicas, incluyendo temperatura y humedad relativa (HR), así como materia particulada fina (PM) en tiempo real. Los sensores se han utilizado en varios estudios que investigan las diferencias intrad ciudad en temperatura y PM. Si bien la adopción y el uso de sensores de bajo costo tienen muchos beneficios, se debe tener cuidado para asegurar una calibración y pruebas adecuadas. Esto es cierto no solo para las mediciones de PM, sino también para la temperatura y la HR, dado los impactos sinérgicos en la salud por la exposición a calor extremo y contaminación del aire. Aquí, comparamos mediciones continuas de temperatura y HR de un sensor PA-II con mediciones de una sonda de temperatura Campbell Scientific 107 y una sonda de HR Vaisala HMP45C. Los tres instrumentos estuvieron co-localizados desde diciembre de 2021 hasta junio de 2023 en Asheville, Carolina del Norte. Encontramos que el PA-II tiene un sesgo de temperatura general alto de 2.6 grados C y un error cuadrático medio (RMSE) de 2.8 grados C. Aplicar una corrección de regresión lineal reduce el RMSE a 1.0 grados C, mientras que aplicar la corrección constante de 4.4 grados C sugerida por PurpleAir reduce el RMSE a solo 2.2 grados C. Nuestras mediciones de HR del PA-II tienen un sesgo bajo de -17.4% y un RMSE no corregido de 18.5%. Una corrección de regresión lineal mejora el RMSE de HR a 4.5%. Aplicar la corrección constante del 4% de HR sugerida por PurpleAir reduce el RMSE a solo 14.8%. Presentamos nuevos factores de corrección que difieren de los sugeridos por PurpleAir, que sobrecorrigen el alto sesgo de temperatura y subcorrigen el bajo sesgo de HR. También mostramos que nuestros factores de corrección mejoran las estimaciones de la temperatura de punto de rocío (RMSE de 0.6 grados C y 0.9 grados C) en comparación con las correcciones sugeridas por PurpleAir.
Descripción
El sensor PurpleAir PA-II proporciona mediciones in situ de bajo costo de variables meteorológicas, incluyendo temperatura y humedad relativa (HR), así como materia particulada fina (PM) en tiempo real. Los sensores se han utilizado en varios estudios que investigan las diferencias intrad ciudad en temperatura y PM. Si bien la adopción y el uso de sensores de bajo costo tienen muchos beneficios, se debe tener cuidado para asegurar una calibración y pruebas adecuadas. Esto es cierto no solo para las mediciones de PM, sino también para la temperatura y la HR, dado los impactos sinérgicos en la salud por la exposición a calor extremo y contaminación del aire. Aquí, comparamos mediciones continuas de temperatura y HR de un sensor PA-II con mediciones de una sonda de temperatura Campbell Scientific 107 y una sonda de HR Vaisala HMP45C. Los tres instrumentos estuvieron co-localizados desde diciembre de 2021 hasta junio de 2023 en Asheville, Carolina del Norte. Encontramos que el PA-II tiene un sesgo de temperatura general alto de 2.6 grados C y un error cuadrático medio (RMSE) de 2.8 grados C. Aplicar una corrección de regresión lineal reduce el RMSE a 1.0 grados C, mientras que aplicar la corrección constante de 4.4 grados C sugerida por PurpleAir reduce el RMSE a solo 2.2 grados C. Nuestras mediciones de HR del PA-II tienen un sesgo bajo de -17.4% y un RMSE no corregido de 18.5%. Una corrección de regresión lineal mejora el RMSE de HR a 4.5%. Aplicar la corrección constante del 4% de HR sugerida por PurpleAir reduce el RMSE a solo 14.8%. Presentamos nuevos factores de corrección que difieren de los sugeridos por PurpleAir, que sobrecorrigen el alto sesgo de temperatura y subcorrigen el bajo sesgo de HR. También mostramos que nuestros factores de corrección mejoran las estimaciones de la temperatura de punto de rocío (RMSE de 0.6 grados C y 0.9 grados C) en comparación con las correcciones sugeridas por PurpleAir.