Feinstaubbelastung in Städten: Mathematische Analyse der Konzentrationswerte
Die Zentrale Klausur EF NRW 2024 Mathe befasst sich mit einem hochaktuellen Umweltthema: der Feinstaubbelastung in urbanen Gebieten. Diese Aufgabe demonstriert die praktische Anwendung mathematischer Modellierung bei der Analyse von Umweltdaten.
Die Feinstaubkonzentration wird durch eine komplexe Funktion ft beschrieben:
ft = -0,008t⁴ + 0,144t³ - 0,47t² - 0,6t + 17,6
Definition: Feinstaub der Klasse PM10 bezeichnet Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 10 Mikrometern. Die Konzentration wird in Mikrogramm pro Kubikmeter μg/m3 gemessen.
Die Analyse der Feinstaubkonzentration zeigt interessante Entwicklungen im Tagesverlauf. Zwischen 6:00 und 10:00 Uhr steigt die Konzentration um etwa 10,784 μg/m³, was auf erhöhtes Verkehrsaufkommen während der Hauptverkehrszeit zurückzuführen ist.
Highlight: Die mathematische Untersuchung ergibt ein absolutes Minimum von ca. 14,72 μg/m³ und ein absolutes Maximum von ca. 28,94 μg/m³ im Zeitintervall von 0:00 bis 12:00 Uhr.