Predicción de concentraciones de ozono en zonas costeras ecológicamente sensibles a través de minería de estructuras y aprendizaje automático: un estudio de caso de la isla Chongming, China
Autores: Liu, Yan; Hu, Tingting; Duan, Yusen; Deng, Jingqi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Oxígeno
Humedales costeros
Humedal de Dongtan
Modelos de aprendizaje automático
Nitrato de peroxiacetilo
óxidos de nitrógeno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Las concentraciones elevadas de O representan una amenaza significativa para la salud humana y los ecosistemas, pero se ha realizado poca investigación en humedales costeros cerca de grandes ciudades. Este estudio se centra en investigar los factores clave que afectan la formación de O en el área ecológicamente sensible del Humedal Dongtan (Distrito de Chongming, Shanghái, China). Al comparar el rendimiento de la predicción de la concentración de O de múltiples modelos de aprendizaje automático, este estudio encontró que el modelo de bosque aleatorio logró la mayor precisión (R = 0.9, RMSE = 11.5). La importancia de las características y la minería de estructuras mostraron que el nitrato de peroxiacetilo (PAN), los óxidos de nitrógeno (NOx), la temperatura, la dirección del viento y la humedad relativa fueron los principales impulsores de la formación de O. Específicamente, se encontró que las concentraciones de PAN que superan 0.1 ppb y las temperaturas superiores a 3 grados Celsius tenían un impacto significativo en los niveles de O, especialmente en primavera, verano y otoño. El análisis de trayectorias mostró que la contaminación urbana hacia el oeste y las emisiones transportadas desde el océano fueron los principales factores en la formación de O en el área. Este estudio destaca la necesidad de estrategias de control de emisiones específicas, especialmente para los precursores de PAN generados por barcos y los NOx generados por las industrias urbanas, proporcionando información importante para mejorar la calidad del aire en áreas costeras ecológicamente sensibles.
Descripción
Las concentraciones elevadas de O representan una amenaza significativa para la salud humana y los ecosistemas, pero se ha realizado poca investigación en humedales costeros cerca de grandes ciudades. Este estudio se centra en investigar los factores clave que afectan la formación de O en el área ecológicamente sensible del Humedal Dongtan (Distrito de Chongming, Shanghái, China). Al comparar el rendimiento de la predicción de la concentración de O de múltiples modelos de aprendizaje automático, este estudio encontró que el modelo de bosque aleatorio logró la mayor precisión (R = 0.9, RMSE = 11.5). La importancia de las características y la minería de estructuras mostraron que el nitrato de peroxiacetilo (PAN), los óxidos de nitrógeno (NOx), la temperatura, la dirección del viento y la humedad relativa fueron los principales impulsores de la formación de O. Específicamente, se encontró que las concentraciones de PAN que superan 0.1 ppb y las temperaturas superiores a 3 grados Celsius tenían un impacto significativo en los niveles de O, especialmente en primavera, verano y otoño. El análisis de trayectorias mostró que la contaminación urbana hacia el oeste y las emisiones transportadas desde el océano fueron los principales factores en la formación de O en el área. Este estudio destaca la necesidad de estrategias de control de emisiones específicas, especialmente para los precursores de PAN generados por barcos y los NOx generados por las industrias urbanas, proporcionando información importante para mejorar la calidad del aire en áreas costeras ecológicamente sensibles.