什麼是空氣品質指數(AQI)計算器?
這個計算器可將實測的空氣污染物濃度,換算成美國 EPA 的空氣品質指數(AQI)。AQI 採用 0 至 500 的數值區間,用來呈現空氣的乾淨或污染程度,以及對健康可能造成的影響。本工具支援 PM2.5(24 小時)、PM10(24 小時)與地面臭氧(8 小時)三種污染物。所採用的計算規則與分段對照表,皆依照美國 EPA 標準。請留意,這是美國的指標系統;台灣環境部另有自己的 AQI 制度,雖架構相近,但分級門檻與計算細節未必完全相同,使用時請依實際需求判斷。
使用方法
先選擇污染物,再依照指定單位輸入實測濃度(懸浮微粒為 µg/m³,臭氧為 ppb),即可讀出 AQI 數值與對應的健康分級。計算前,工具會依 EPA 慣例先截斷濃度數值(PM2.5 取至小數一位,PM10 與臭氧取整數),再代入公式運算。
公式說明
EPA 在各個公布的分段點之間採用線性內插法計算:
$$\text{AQI} = \frac{I_{hi} - I_{lo}}{C_{hi} - C_{lo}}\left(\text{C} - C_{lo}\right) + I_{lo}$$
其中 \(C\) 為截斷後的濃度,\(C_{lo}\)/\(C_{hi}\) 是夾住 \(C\) 的兩個分段濃度門檻,\(I_{lo}\)/\(I_{hi}\) 則是對應的 AQI 分段值。最終結果四捨五入為整數。
實例演算
臭氧 = 60 ppb(8 小時),截斷後為 60,落在 55–70 ppb 區間,此區間 \(I_{lo} = 51\)、\(I_{hi} = 100\)。$$\text{AQI} = \frac{100 - 51}{70 - 55}\left(60 - 55\right) + 51 = \frac{49}{15} \times 5 + 51 = 16.333\ldots + 51 = 67.333\ldots$$,四捨五入為 67。分級:普通(Moderate)。
常見問題
AQI 為什麼要使用分段門檻?污染物濃度與健康影響之間並非完全呈直線關係,因此 EPA 在幾個關鍵門檻之間定義出多段直線,把濃度對應到單一且直覺的指數。
各個分級代表什麼?0–50 良好、51–100 普通、101–150 對敏感族群不健康、151–200 不健康、201–300 非常不健康、301 以上 危害。
為什麼要截斷濃度,而不是四捨五入?EPA 規範要求代入公式前,先將輸入濃度截斷(而非四捨五入)至固定的小數位數,以確保計算出的 AQI 一致且可重現。