72.3%
+18.4
3.2%
104B
8.7≈
+2.1%

1 المقدمة

تُمثل جودة الهواء أحد العناصر الأساسية في تقييم مستويات الرفاهية في المدن الحديثة، خصوصًا في المدن ذات الكثافة السكانية العالية مثل مدينة الرياض. ومع استمرار الجهود الحكومية لتحسين جودة الحياة ضمن برامج رؤية السعودية 2030، بات من المهم دراسة التغيرات اليومية والشهرية في مؤشر جودة الهواء (AQI) وفهم نمط تحسنه أو تراجعه عبر الزمن.

يهدف هذا التقرير إلى تحليل جودة الهواء في مدينة الرياض خلال عام 2025 بالاعتماد على بيانات زمنية (يومية أو شهرية) لمؤشر جودة الهواء. ويركّز التحليل على تتبع الاتجاه العام للمؤشر، وتحديد الفترات التي شهدت ارتفاعًا في التلوث، وفهم مدى استقرار جودة الهواء خلال السنة.

2 أسئلة الدراسة

  1. كيف تغيّر متوسط مؤشر جودة الهواء (AQI) خلال عام 2025؟

  2. هل توجد اتجاهات زمنية واضحة (Trend) تشير إلى تحسن أو تدهور الهواء؟

  3. ما الأشهر التي شهدت أعلى مستويات التلوث؟ وما الأشهر ذات الأداء الأفضل؟

  4. ما مدى تذبذب قيم AQI خلال العام؟

  5. هل توجد أيام استثنائية (Peaks) قد تشير إلى أحداث بيئية محددة؟

3 منهجية التحليل

يعتمد هذا التحليل على بيانات يومية لمؤشر جودة الهواء (Air Quality Index — AQI) في مدينة الرياض لعام 2025، بهدف قياس التغيرات الزمنية وتحليل الأنماط العامة لتحسن أو تدهور جودة الهواء خلال السنة. وتقوم المنهجية على دراسة المؤشر عبر تحليلات زمنية وإحصائية تساعد في فهم سلوك جودة الهواء خلال العام، وتحديد الفترات التي شهدت مستويات مرتفعة أو منخفضة.

3.1 معنى مؤشر جودة الهواء (AQI)

AQI هو مؤشر قياسي عالمي يتراوح بين 0 و500، ويُستخدم لقياس مستوى تلوث الهواء ومدى تأثيره المحتمل على صحة الإنسان. ويعكس كل نطاق من قيم المؤشر مستوى معينًا من المخاطر الصحية، كما يلي:

مستوى المؤشر (AQI) جودة الهواء التأثير الصحي
0–50 جيد لا توجد مخاطر صحية متوقعة
51–100 مقبول قد يتأثر الأشخاص شديدو الحساسية فقط
101–150 غير صحي للفئات الحساسة قد يتأثر كبار السن ومرضى الحساسية والربو
151–200 غير صحي قد يتأثر الجميع عند التعرض المطوّل
201–300 سيئ جدًا مخاطر صحية واضحة وتوصيات بتقليل النشاط الخارجي
301–500 خطير تحذيرات صحية صارمة لجميع الفئات

يمثل مؤشر جودة الهواء أداة مهمة في رصد حالة الهواء اليومية وتحديد متى ينبغي اتخاذ إجراءات وقائية، خصوصًا في الأيام ذات القراءات المرتفعة.

4 البيانات

df = read.csv("riyadh_aqi_2025.csv")
head(df)
date year month day AQI category
2025-01-02 2025 1 2 242 Severe
2025-01-03 2025 1 3 253 Severe
2025-01-04 2025 1 4 155 Unhealthy
2025-01-05 2025 1 5 125 Poor
2025-01-06 2025 1 6 100 Moderate
2025-01-07 2025 1 7 87 Moderate
df = df %>%
  mutate(
    Date = as.Date(date),
    Month = month(date, label = TRUE),
    Week = isoweek(date)
  )

5 التحليل الوصفي

5.1 الملخص الإحصائي لجودة الهواء في الرياض (2025)

summary_table = df %>%
  summarise(
    `متوسط AQI` = mean(AQI, na.rm = TRUE),
    `أقل قيمة` = min(AQI, na.rm = TRUE),
    `أعلى قيمة` = max(AQI, na.rm = TRUE),
    `الانحراف المعياري` = sd(AQI, na.rm = TRUE),
    `عدد الأيام` = n(),
    `متوسط شهري عام` = mean(AQI, na.rm = TRUE)  
  )

summary_table %>%
  gt() %>%
  fmt_number(
    columns = everything(),
    decimals = 1
  ) %>%
  tab_header(
    title = md("**ملخص إحصائي لمؤشر جودة الهواء في الرياض (2025)**"),
    subtitle = "عرض موجز لأهم المؤشرات الأساسية"
  ) %>%
  tab_style(
    style = cell_text(weight = "bold", size = px(18)),
    locations = cells_body()
  ) %>%
  tab_style(
    style = cell_text(size = px(20), weight = "bold"),
    locations = cells_title()
  )
ملخص إحصائي لمؤشر جودة الهواء في الرياض (2025)
عرض موجز لأهم المؤشرات الأساسية
متوسط AQI أقل قيمة أعلى قيمة الانحراف المعياري عدد الأيام متوسط شهري عام
90.1 50.0 253.0 21.9 364.0 90.1

تفسير:

تشير النتائج إلى أن متوسط مؤشر جودة الهواء في الرياض خلال عام 2025 بلغ 90.1، وهو ضمن فئة “مقبول”، مما يعني أن جودة الهواء كانت جيدة عمومًا، مع احتمال تأثر الفئات الحساسة فقط في بعض الأيام. سجلت البيانات حدًا أدنى قدره 50 (جيد) وحدًا أعلى وصل إلى 253 (سيّئ جدًا)، ما يعكس وجود فترات من التلوث المرتفع—غالبًا نتيجة العواصف الغبارية. كما يظهر الانحراف المعياري 21.9 وجود تذبذب ملحوظ في مستويات جودة الهواء عبر السنة، لكنه يظل ضمن نطاق متوقع لمدينة كبيرة مثل الرياض.

5.2 المؤشرات الشهرية لجودة الهواء في الرياض (2025)

monthly_table = df %>%
  group_by(Month) %>%
  summarise(
    `متوسط AQI` = mean(AQI, na.rm = TRUE),
    `أقل قيمة` = min(AQI, na.rm = TRUE),
    `أعلى قيمة` = max(AQI, na.rm = TRUE),
    `الانحراف المعياري` = sd(AQI, na.rm = TRUE),
    `عدد الأيام` = n()
  )

monthly_table %>%
  gt() %>%
  fmt_number(
    columns = -Month,
    decimals = 1
  ) %>%
  tab_header(
    title = md("**المؤشرات الشهرية لجودة الهواء في الرياض (2025)**"),
    subtitle = "تحليل شهري لقيم AQI"
  )
المؤشرات الشهرية لجودة الهواء في الرياض (2025)
تحليل شهري لقيم AQI
Month متوسط AQI أقل قيمة أعلى قيمة الانحراف المعياري عدد الأيام
Jan 95.2 75.0 253.0 44.5 30.0
Feb 78.8 63.0 96.0 8.8 28.0
Mar 90.8 63.0 136.0 24.6 31.0
Apr 79.3 73.0 95.0 5.6 30.0
May 82.6 75.0 90.0 4.1 31.0
Jun 79.8 67.0 92.0 6.0 30.0
Jul 80.7 61.0 95.0 8.3 31.0
Aug 104.5 76.0 128.0 13.6 31.0
Sep 80.9 50.0 113.0 18.2 30.0
Oct 98.1 64.0 135.0 20.7 31.0
Nov 97.5 61.0 128.0 15.8 30.0
Dec 110.8 71.0 153.0 22.1 31.0

تفسير:

تُظهر البيانات أن جودة الهواء في الرياض خلال 2025 شهدت تباينًا ملحوظًا بين الأشهر. حيث سجل شهرا يناير وديسمبر أعلى متوسطات لـ AQI، ما يشير إلى فترات تلوث مرتفع غالبًا بفعل الغبار الشتوي. في المقابل، جاءت أشهر مثل فبراير وأبريل بمستويات أقل، ما يعكس تحسنًا نسبيًا في جودة الهواء خلال تلك الفترات.

كما تُظهر قيم أعلى AQI وجود أيام كانت جودة الهواء فيها سيئة جدًا (خصوصًا يناير وأغسطس)، بينما تشير قيم AQI الدنيا إلى وجود أيام جيدة في كل شهر تقريبًا. يعكس الانحراف المعياري اختلاف التقلب بين الأشهر، مع ملاحظة أن الأشهر الأعلى متوسطًا تميل أيضًا إلى تقلب أكبر.

بشكل عام، يتضح أن جودة الهواء في الرياض ليست ثابتة، بل تتأثر بالعوامل الموسمية، خصوصًا فترات الشتاء والغبار.

5.3 تحليل الاتجاه الزمني لمؤشر جودة الهواء في الرياض (2025)

df %>%
  ggplot(aes(Date)) +
  
  geom_line(aes(y = AQI, color = "AQI اليومي"), size = 1.2, alpha = 0.9) +
  
  geom_smooth(aes(y = AQI, color = "الاتجاه العام (LOESS)"),
              method = "loess", se = FALSE, size = 1.3) +
  
  geom_point(aes(y = AQI, color = "AQI اليومي"), size = 1.5, alpha = 0.4) +
  
  scale_color_manual(
    name = " ",
    values = c(
      "AQI اليومي" = "#1565c0",       
      "الاتجاه العام (LOESS)" = "#ef6c00" 
    )
  ) +
  
  labs(
    title = "الاتجاه الزمني لمؤشر جودة الهواء في الرياض (2025)",
    subtitle = "تتبع التغير اليومي في مستويات جودة الهواء عبر أشهر السنة",
    x = "التاريخ",
    y = "AQI"
  ) +
  
  theme_minimal(base_size = 16) +
  theme(
    plot.title = element_text(size = 22, face = "bold"),
    plot.subtitle = element_text(size = 14, color = "#555"),
    axis.title = element_text(size = 15),
    axis.text.x = element_text(angle = 45, vjust = 0.6),
    legend.title = element_text(size = 14, face = "bold"),
    legend.text = element_text(size = 13)
  )
## Warning: Using `size` aesthetic for lines was deprecated in ggplot2 3.4.0.
## ℹ Please use `linewidth` instead.
## This warning is displayed once every 8 hours.
## Call `lifecycle::last_lifecycle_warnings()` to see where this warning was
## generated.
## `geom_smooth()` using formula = 'y ~ x'

تفسير:

يبين الرسم أن جودة الهواء في الرياض خلال 2025 شهدت تذبذبًا كبيرًا، مع قمم عالية في بداية ونهاية العام بسبب فترات الغبار، بينما كانت الأشهر الوسطى أكثر استقرارًا. ويُظهر خط الاتجاه العام (LOESS) انخفاضًا تدريجيًا في التلوث خلال منتصف السنة ثم ارتفاعه مرة أخرى مع دخول الشتاء.

5.4 التحليل الشهري لمتوسط AQI

df %>%
  group_by(Month) %>%
  summarise(mean_aqi = mean(AQI, na.rm = TRUE)) %>%
  mutate(category =
           case_when(
             mean_aqi <= 50 ~ "جيد",
             mean_aqi <= 100 ~ "مقبول",
             mean_aqi <= 150 ~ "غير صحي للفئات الحساسة",
             mean_aqi <= 200 ~ "غير صحي",
             mean_aqi <= 300 ~ "سيئ جدًا",
             TRUE ~ "خطير"
           )) %>%
  ggplot(aes(Month, mean_aqi, fill = category)) +
  geom_col() +
  scale_fill_manual(
    name = "فئة جودة الهواء",   
    values = c(
      "جيد" = "#009688",
      "مقبول" = "#4db6ac",
      "غير صحي للفئات الحساسة" = "#ffb74d",
      "غير صحي" = "#ff7043",
      "سيئ جدًا" = "#d84315",
      "خطير" = "#bf360c"
    )
  ) +
  labs(
    title = "متوسط مؤشر جودة الهواء حسب الشهر (2025)",
    x = "الشهر",
    y = "متوسط AQI"
  ) +
  theme_minimal(base_size = 16)

تفسير:

يبين الشكل أن جودة الهواء في الرياض خلال أغلب أشهر 2025 تقع ضمن فئة “مقبول”، بينما تظهر بعض الأشهر مثل أغسطس وديسمبر بمتوسطات أعلى تصنّف ضمن “غير صحي للفئات الحساسة”، مما يعكس تأثير العوامل المناخية الموسمية مثل الغبار وارتفاع درجات الحرارة. وبشكل عام، يظل نمط التلوث متوسطًا خلال معظم العام مع ارتفاعات ملحوظة في نهايته.

5.5 تشتت قيم AQI عبر العام

df %>%
  ggplot(aes(Month, AQI)) +
  geom_boxplot(fill = "#1f77b4", alpha = 0.7) +
  labs(
    title = "توزيع قيم AQI حسب الشهر (2025)",
    x = "الشهر",
    y = "AQI"
  ) +
  theme_minimal(base_size = 16)

تفسير:

يوضح الشكل أن تذبذب قيم مؤشر جودة الهواء يختلف بشكل واضح بين أشهر السنة. تظهر الأشهر مارس، أغسطس، وديسمبر بأعلى تشتت في القراءات، مما يشير إلى وجود أيام ارتفع فيها التلوث بشكل ملحوظ، غالبًا بسبب موجات الغبار. في المقابل، تُظهر أشهر مثل أبريل ويونيو نطاقًا أضيق، مما يدل على استقرار نسبي وجودة هواء أفضل. عمومًا، يعكس التوزيع أن جودة الهواء في الرياض خلال 2025 تتأثر بشكل كبير بالعوامل الموسمية، مع زيادة التلوث في بدايات ونهايات السنة مقارنة بوسطها.

5.6 مقارنة AQI مع تصنيف الجودة

df %>%
  mutate(category =
           case_when(
             AQI <= 50 ~ "جيد",
             AQI <= 100 ~ "مقبول",
             AQI <= 150 ~ "غير صحي للفئات الحساسة",
             AQI <= 200 ~ "غير صحي",
             AQI <= 300 ~ "سيئ جدًا",
             TRUE ~ "خطير"
           )) %>%
  group_by(category) %>%
  summarise(days = n()) %>%
  ggplot(aes(category, days, fill = category)) +
  geom_col() +
  scale_fill_manual(
    name = "فئة جودة الهواء",   
    values = c(
      "جيد" = "#00e400",
      "مقبول" = "#ffff00",
      "غير صحي للفئات الحساسة" = "#ff7e00",
      "غير صحي" = "#ff0000",
      "سيئ جدًا" = "#8f3f97",
      "خطير" = "#7e0023"
    )
  ) +
  labs(
    title = "عدد الأيام في كل فئة من فئات جودة الهواء",
    x = "الفئة",
    y = "عدد الأيام"
  ) +
  theme_minimal(base_size = 16)

تفسير:

يوضح الرسم أن أغلب أيام عام 2025 في الرياض كانت ضمن فئة “مقبول”، وهو ما يشير إلى أن جودة الهواء كانت قابلة للتحمل في معظم الوقت. بالمقابل، هناك عدد واضح من الأيام المصنفة كـ “غير صحي للفئات الحساسة”، مما يعكس حدوث موجات غبار أو تلوث متوسط الشدة. أما الفئات الأكثر سوءًا مثل “غير صحي” أو “سيئ جدًا” فظهرت بعدد محدود جدًا من الأيام، ما يعني أنها كانت حالات استثنائية خلال السنة.

6 التوصيات والخاتمة

6.1 التوصيات

  1. مراقبة أعلى في الأشهر الملوّثة مثل يناير وأغسطس وديسمبر.

  2. الاستعداد لمواسم الغبار بإجراءات وقائية وتنبيهات للسكان.

  3. توعية الفئات الحساسة بتقليل التعرض الخارجي في الأيام ذات الـ AQI المرتفع.

  4. تعزيز التشجير والمساحات الخضراء لتحسين جودة الهواء.

  5. تطوير نماذج توقع للتنبؤ بارتفاع الملوثات مسبقًا.

6.2 الخاتمة

  • تبيّن نتائج عام 2025 أن جودة الهواء في الرياض كانت غالبًا ضمن فئة مقبول، مع ارتفاعات ملحوظة في بعض الفترات نتيجة العوامل المناخية، خصوصًا الغبار. ورغم هذه التقلبات، يظل النمط العام مستقرًا نسبيًا، مما يعزز أهمية مواصلة الجهود البيئية الحالية واتخاذ إجراءات وقائية مستندة إلى التحليل الزمني للبيانات.