VII Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico Misure di aerosol e NOx nello strato limite atmosferico a L Aquila (Italia)

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1 VII Convegno Nazionale sul Particolato Atmosferico Misure di aerosol e NOx nello strato limite atmosferico a L Aquila (Italia) Università degli Studi dell Aquila Ilaria Gandolfi, Giovanni Pitari Dipartimento di Scienze fisiche e chimiche Roma Maggio

2 Campagna di acquisizione dati: L Aquila : Novembre 2006-Novembre 2007 Acquisizione dati: spettrometro laser multicanale per la misura delle polveri, classificate in 16 intervalli in base al diametro. Particolato PM 1 PM C Diametro μm 0,23<d<1,0 1,0<d<10 PM L d>10 2

3 Bilancio tra rimozione dinamica convettiva e flusso di produzione: PM 1 e PM C flusso costante trend medio dominato dalla rimozione dinamica PM L flusso di emissione variabile: in estate è più intenso perciò l aumentata rimozione dinamica è compensata dall aumento del flusso. 3

4 Andamento stagionale delle grandezze in termini di rapporti: PM C /PM 1 e PM L /PM 1 Determinato dal trasporto da siti remoti (Polveri sahariane) Determinato dalla produzione e al rilascio in atmosfera di Particelle biogeniche 4

5 Distribuzione dimensionale estate-inverno degli aerosol in μg/m3 e in part/m3 D inverno aumento del PM1 di fattore ~ 3 D estate aumento in numero delle particelle di modo large 5

6 Ciclo giornaliero del PML in part/m3 estate-inverno Ore notturne: minimo sia in inverno che in estate dovuto alla diminuzione della produzione e alla veloce sedimentazione Ore diurne: rimozione dovuta al maggiore mixing convettivo che in estate è compensata da una maggiore produzione Università degli Studi dell'aquila 19/05/2016 6

7 Caratterizzazione dell aerosol biogenico Tecnica di campionamento indipendente* pollini e spore. Distribuzione stagionale di pollini e spore sp.pl. *Campionatore volumetrico VPPS-Lanzoni Fotografia al SEM di Artemisia petrosa 7

8 Confronto di serie temporali da campionamento statistico-biologico e mediante conteggio in continuo da spettrometro multicanale 8

9 Φ 2 Il box model Viene introdotto nel box model NO x Assumendo che il sink dominante per NO x sia Δz NO 2 +OH HNO 3 Giorno NO 3 + NO 2 N 2 O 5 Notte dχi(t) dt Φ 1 = Φi(t)) ρδz (WCRP/SPARC 2010) [Lmix t + L wd (t) + L dd (t)+l ch (t)]*χ i (t) 9

10 Validazione delle misure di PM1 mediante uso di modello zero dimensionale 1. Andamento bimodale attività antropiche 2. Rimozione convettiva 10

11 Serie temporale delle medie giornaliere del PMC e PML Linea rossa continua: box model Linea nera con cerchietti: Data Grimm Linea nera continua: Data Grimm - Trasp Linea rossa con cerchietti: box model Antr. Flux Φ bio /Φ tot ~ 10%-30% Inverno Antr. flux+ Bio. flux Φ bio /Φ tot ~ 70%-90% Estate 11

12 Backtrajectories in arrivo a L Aquila 3000 m 4000 m Masse d aria transitate sul deserto per almeno 5 giorni 12

13 Risultati della sovrapposizione dei dati dello spettrometro [eliminati gli eventi di trasporto e scalati delle percentuali ottenute con il box model] alle misure di pollini e spore 13

14 Confronto stagionale da campionamento statistico-biologico e mediante conteggio in continuo da spettrometro multicanale prima e dopo correzione mediante risultati box model 14

15 Medie giornaliere della densità di massa: In rosso PM 1 In nero PM C Al contrario del PM coarse, il PM 1 ha un netto calo dall Inverno verso l Estate Università degli Studi dell'aquila Rimozione dinamica più efficiente e PBL più alto 19/05/

16 Non considerando gli eventi di trasporto la pendenza del fit della sigma per il modo coarse risulta molto pronunciata, anche se su entrambi agiscono gli stessi meccanismi di rimozione Meccanismo di compensazione Sedimentazione 16

17 Confronto Gennaio-Luglio. Andamento della sigma del modo coarse, nella parte finale della coda aumento della massa per i diametri maggiori 17

18 Confronto Gennaio-Luglio esclusi gli eventi di trasporto La produzione biogenica prevale sulla rimozione meccanica 18

19 Conclusioni Studio della variabilità diurna e stagionale di inquinanti atmosferici misurati nel sito dell Aquila, con focus specifico sul contributo del trasporto a larga scala di polveri desertiche e sul contributo degli aerosol biogenici primari. Le misure in continuo di aerosol a terra permettono di studiare il comportamento stagionale delle polveri, discriminando fra sorgenti locali e trasporto da siti remoti. Quest ultimo può essere rilevante per perturbazioni della distribuzione dimensionale degli aerosol sia nel modo fine (trasporto di fumi da incendi boschivi) che nel modo coarse (trasporto di polveri desertiche dal Nord Africa). In questo studio si mostra che la concentrazione delle particelle con diametro superiore a 10 μm è dominata da particelle biogeniche primarie (pollini e spore) eccetto che nei mesi invernali. Il monitoraggio di queste particelle è importante visto l impatto che possono avere sulla salute umana (principalmente allergie). 19

20 Grazie per l attenzione! Ilaria Gandolfi ilaria.gandolfi@aquila.infn.it 20