Modulo Biogeniche-Manuale rev. 04/2017 ARPA LOMBARDIA. MODULO BIOGENICHE Obiettivo

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1 MODULO BIOGENICHE Obieivo Sima le emiioni di compoi organici volaili prodoe dalla vegeazione a parire dalle uperici che le varie pecie vegeali occupano nei erriori comunali. L algorimo ima le emiioni di ioprene, monoerpeni e alri VOC ulla bae della meodologia e dei dai propoi nell aricolo di Karl e al Olre all algorimo neceario per gli invenari delle emiioni, che prevede la ima per comune e con valori medi dei parameri meeo (emperaura, umidià e radiazione) per clae climaica, è implemenao anche un algorimo che eeua la ima delle emiioni biogeniche coniderando i valori dei parameri meeo e delle uperici oreali in ogni cella di un grigliao. Tabelle peciiche Nella auale verione il modulo di INEMAR7 uilizza le egueni abelle i cui nomi ono caraerizzai dal preio B o BG (e relaive a griglia) ad eccezione di una abella che ha il preio T. L algorimo aualmene implemenao comprende anche 2 abelle emporanee caraerizzae dal preio B_TEMP, e 10 vie caraerizzae dal preio V_B o V_BG (e relaive a griglia), che ono impiegae a upporo delle ime: Tabelle peciiche di codiica: 1. B_MACROSPECIE: coniene la decrizione delle macropecie vegeale, un campo priorià e un campo denominao ipo macropecie, la cui compilazione è acolaiva. Tabelle dei parameri dell algorimo: 2. B_MACROSPECIE_SPECIE: coniene il raccordo ra macropecie e pecie, olre al peo percenuale della pecie nella macropecie. 3. B_SPECIE: coniene, per ogni pecie, la decrizione, il aore di biomaa, aore bioclimaico, l aivià SNAP e una erie di parameri calcolai con la relazione di Saud (M1, M2,, M12), che ono uilizzai dall algorimo (vedi nel eguio). 4. B_FATTORI_EMISSIONE: coniene i aori di emiione medi per pecie, inquinane e ipo di COV, olre a un campo priorià, all unià di miura e alla clae di incerezza del FE. 5. T_GRIGLIA: coniene ideniicaivo e coordinae dei cenri cella u cui eeuare la ima mediane eecuzione del modulo u griglia. Tabelle di INPUT: 6. B_SUPERFICI: coniene la upericie comunale di ogni macropecie in eari. 7. BG_GRIGLIA_SUPERFICI: Coniene la upericie di ogni pecie in eari per comune e cella. 8. T_TEMP_RAD_UMID: coniene, per ogni ora dell anno e per ogni clae climaica, i valori della radiazione olare (W/m2), della emperaura ( C) e dell umidià relaiva (%) col rierimeno alle ripeive unià di miura. 9. T_GRIGLIA_TEMP_RAD_UM: è analoga alla precedene, con la ola dierenza che il campo FK_ID_CLASSE_CLIMATICA è oiuio dal campo FK_ID_CELLA. Coniene i dai per la ima ramie algorimo u griglia. Tabelle di OUTPUT: 10. B_RIS_COV_BIOGENICHE: coniene gli oupu dell algorimo con deaglio di comune, aivià SNAP e ipo di COV. 11. B_RIS_INTERMEDI_BIOGENICHE: coniene gli oupu dell algorimo con deaglio di comune, mee, pecie, macropecie, aivià SNAP e ipo di COV. 12. BG_RIS_GRIGLIA_INTERMEDI: coniene gli oupu dell algorimo u griglia, con deaglio di comune, cella, mee, pecie, aivià SNAP, ipo di COV.

2 13. TAB_OUTPUT: dove i dai inermedi vengono crii perdendo il deaglio di pecie, macropecie, mee e ipo di COV ed il ipo emiione è B. Tabelle emporanee e vie: 14. B_TEMP_EMI: durane l eecuzione viene popolaa con le emiioni per earo, relaive al mee di luglio, per ipo di COV e pecie. Al ermine viene vuoaa. 15. B_TEMP_SPECIE: durane l eecuzione viene popolaa con i aori di modulazione menile della maa ogliare per pecie (da B_SPECIE.M m) e vuoaa al ermine. 16. V_B_ISO_TEM_RAD_UMI: calcola il aore di modulazione dei aori di emiione medi per ioprene in unzione di radiazione, umidià e emperaura per ogni ora e mee dell anno per clae climaica. 17. V_B_MONO_FATT: calcola il aore di modulazione dei aori di emiione medi per monoerpene in unzione della emperaura per ogni ora e mee dell anno per clae climaica. 18. V_BG_ISO_TEM_RAD_UMI: calcola il aore di modulazione dei F.E. medi per ioprene in unzione di radiazione, umidià e emperaura per ogni ora e mee dell anno per ogni cella. 19. V_BG_MONO_FATT: calcola il aore di modulazione dei F.E. medi per monoerpene in unzione della emperaura per ogni ora e mee dell anno per ogni cella. Fluo di proceo L aggiornameno delle ime delle emiioni di COV biogenici è aricolao nelle egueni ai: Operazioni di aggiornameno a carico degli ueni: A. Aggiornameno dei dai della abella B_SUPERFICI (o BG_GRIGLIA_SUPERFICI) generalmene eeuaa ramie ODBC B. Aggiornameno dei dai orari meeoclimaici regirai per l anno di rierimeno dell invenario C. Eecuzione della procedura di calcolo premendo il pulane Biogeniche (o Biogeniche u griglia) nella machera di avvio procedure del web clien Inemar. Proceo di ima eeuao da INEMAR7: D. Sima delle emiioni di ioprene, che vengono crie in B_RIS_INTERMEDI_BIOGENICHE E. Sima delle emiioni di monoerpeni, che vengono crie in B_RIS_INTERMEDI_BIOGENICHE F. Sima delle emiioni di alri COV, che vengono crie in B_RIS_INTERMEDI_BIOGENICHE G. Compaameno e criura dei riulai in TAB_OUTPUT con ipo di emiione B.

3 Meodologia impiegaa L algorimo è implemenao in due diereni livelli di deaglio: il primo eeua una ima con valori meereologici medi per clae climaica e produce riulai a livello di comune, il econdo impiega come inpu parameri meereologici deinii ulle maglie di un grigliao, e ullo eo grigliao ornice i riulai. Algorimo A ima con valori meeo medi Le emiioni per ogni COV ono calcolae uilizzando la eguene relazione che ornice l emiione in g/h per ogni comune i apparenene alla acia climaica, nel mee nell ora e per la pecie e macropecie : E i,, FE, FC, FB, 6 10 Sup i, peo, Tem, Rad, Umi - FE : aore di emiione del paricolare COV relaivo alla pecie vegeale apparenene alla macropecie [g/(h * kgogliaecca)] FATTORE_EMISSIONE in B_FATTORI_EMISSIONI - FB,,m: maa ogliare nel mee m della pecie vegeale apparenene alla macro-pecie [kg/ha]; FATTORE_BIOMASSA * M m in B_SPECIE - FC,: aore bioclimaico [-]; FATTORE_BIOCLIMATICO in B_SPECIE,

4 - peo,: peo della pecie vegeale apparenene alla macro-pecie [-]; PESO_1_PERC in B_MACROSPECIE_SPECIE - Sup i,: la upericie occupaa dalla macropecie nel comune i [ha]. SUPERFICIE in B_SUPERFICI Le emiioni vengono auomaicamene aegnae all aivià w in quano ciacuna pecie è univocamene aegnaa ad un aivià SNAP. I parameri Te Rad e Umi, relaivi all ioprene ono calcolai come egue ( K ( T T ) / RT T ) 1 e Tem, ( K ( T T ) / RT T ) 2 n 1 e - T,: emperaura per il mee ora e acia climaica [ C]; TEMPERATURA in T_TEMP_RAD_UMID - K 1 = [J mole-1]; - K 2= [J mole-1]; - T= 303 K; - R= 8,314 [J K-1 mole-1] - T n = 314 K. R * 2.1 Rad, * 2.1 R,, m - α= è un coeiciene empirico; - β=1.066 è un coeiciene empirico; - R,: radiazione olare rieria al mee all ora ed alla acia climaica [W/m 2 ] RADIAZIONE_SOLARE in T_TEMP_RAD_UMID Umi Rh l l, R h,: umidià relaiva rieria al mee all ora alla acia climaica [%]; UMIDITA_RELATIVA in T_TEMP_RAD_UMID - l 1= 0, l 2= 0,8495 I parameri Te Rad e Umi, relaivi a monoerpene e alri COV ono calcolai come egue. Rad = Umi = 1 ( T T )* Tem e, - T : emperaura rieria al mee all ora alla acia climaica [ C] - T = 303K è la emperaura di normalizzazione; - = 0.09K -1 è un coeiciene empirico. Il calcolo dei parameri Tem Rad e Umi per l ioprene viene eeuaa nei ripeivi campi della query Oracle V_B_ISO_TEM_RAD_UMI. Il paramero Tem per monoerpene e alri COV viene eeuaa nel campo M_FATT della query Oracle V_B_MONO_FATT.

5 Per oenere la ima del oale delle emiioni menili, le emiioni orarie ono ommae e moliplicae per il numero di giorni di ogni mee preene nel campo NUMERO_GIORNI delle uddee query Oracle. Il riulao per mee, comune, macropecie, pecie e aivià viene quindi crio in B_RIS_INTERMEDI_BIOGENICHE (collegando l aivià ulla bae del legame preene in B_SPECIE). Il riulao per mee, macropecie e pecie, omma di ui i comuni, viene crio in B_TEMP_EMI. Elaborazione dell oupu L oupu inale dell algorimo è nella claica TAB_OUTPUT, con ipo_emiione = B, e gli inermedi delle elaborazioni ono riporai nelle abelle B_RIS_INTERMEDI_BIOGENICHE (per ID_COV, mee, macropecie, pecie, aivià e comune) e B_RIS_COV_BIOGENICHE (per ID_COV, ID_ATTIVITA e comune), Algorimo B - ima con valori meeo da grigliao L algorimo eeua una ima delle emiioni di ioprene, monoerpeni e alri VOC con la ea meodologia dell algorimo decrio nella pare A coniderando i valori dei parameri meeo e delle uperici oreali di ogni cella di un grigliao. Nella meodologia i dai relaivi alla eenione delle uperici ono diponibili a livello di cella della griglia deagliai per pecie e non aggregai in macropecie. L oupu del inale modulo applicao u griglia è in TAB_OUTPUT (con ipo_emiione = BG ) e le abelle degli inermedi ono BG_RIS_GRIGLIA_INTERMEDI. Sia nell algorimo A che nel B il modulo prima di crivere i nuovi riulai provvede a cancellare ui i dai già preeni in TAB_OUTUPUT caraerizzai dai uii B o BG. La ruura abella BG_RIS_GRIGLIA_INTERMEDI è analoga a quella di B_RIS_INTERMEDI_BIOGENICHE, con l inroduzione del campo FK_ID_CELLA. Una vola imao il dao per ogni cella l algorimo procede imando il oale comunale delle emiioni che viene alvao nella TAB_OUTPUT, queo è oenuo aribuendo al comune le emiioni della griglia ulla bae della upericie di pecie di ue le celle preeni nel comune. Bibliograia M. Karl, A. Guenher, R. Koble, A. Leip and G. Seuer. A new European plan-peciic emiion invenory o biogenic volaile organic compound or ue in amopheric ranpor model. Biogeocience, 6, 1 29, 2009