Applicazione del modello ADMS URBAN a Ferrara

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1 SCHEDA SOURCE - Dominio INPUT = 15 X 12 km, OUTPUT = 13 X 10 Km SORGENTE GRIGLIA PARAMETRI: georef.. Celle 250mX250m (ArcView( ArcView), h griglia (m), emissioni (t/a) La sorgente griglia contiene la sommatoria delle emissioni derivanti da: 1. utilizzo di combustibili per il riscaldamento civile; 2. utilizzo di combustibili in campo Agricolo (trattori, serre, ecc ); 3. allevamenti Per tale ragione alla sorgente griglia non è stata attribuita nessun file fac per la modulazione delle emissioni. Si suppone quindi una emissione costante nelle 24 ore e nei 12 mesi dell anno.

2 SCHEDA SOURCE - Dominio INPUT = 15 X 12 km, OUTPUT = 13 X 10 Km SORGENTE GRIGLIA M2 Riscaldamento Civile Dominio INPUT Dominio OUTPUT Riscaldamento civile (M2) emissioni NOX (t/a)

3 SCHEDA SOURCE - Dominio INPUT = 15 X 12 km, OUTPUT = 13 X 10 Km SORGENTE GRIGLIA M8 uso di combustibili in Agricoltura uso di combustibili in Agricoltura - SEMINATIVI Dominio INPUT Dominio OUTPUT Uso combustibili in Agricoltura - SEMINATIVI (M8) emissioni NOX (t/a) Emissione totale = E. per seminativi + E. per colture miste + E. frutteti

4 SCHEDA SOURCE - Dominio INPUT = 15 X 12 km, OUTPUT = 13 X 10 Km SORGENTE GRIGLIA M10 Allevamenti Dominio INPUT Dominio OUTPUT Allevamenti (M10) emissioni PM10 (t/a)

5 SCHEDA SOURCE - Dominio INPUT = 15 X 12 km, OUTPUT = 13 X 10 Km SORGENTE GRIGLIA Totale Emissioni Dominio INPUT Dominio OUTPUT Emissioni totali griglia NOX (t/a)

6 Dominio INPUT = 15 X 12 km RIASSUNTO NUMERO TOTALE EMISSIONI NEL DOMINIO DI INPUT SORGENTI NOX PM10 Industria - numero camini Grafo stradale - numero archi Griglia somma emissioni diffuse - numero celle RIASSUNTO TOTALE CARICHI EMISSIVI IN (t/a) NEL DOMINIO DI INPUT emissioni in ton/anno MACROSETTORI NOX PM10 tipologia sorgente M1 - energia POINT M2 - uso combustibili per riscaldamento civile GRIGLIA M3+M4+M6 - Polo Chimico POINT M3+M4+M6 - Extra Polo Chimico POINT M7- grafo stradale ROAD M8 - uso combustibili in agricoltura GRIGLIA M9 - inceneritore POINT M10 - allevamenti GRIGLIA TOTALE

7 SCHEDA SOURCE -RIASSUNTO TOTALE EMISSIONI NEL DOMINIO DI INPUT Emissioni NOX (t/a) Emissioni PM10 (t/a) M1 - energia M7- grafo stradale 25.4% M2 - uso combustibili per riscaldamento civile M3+M4+M6 - Polo Chimico M3+M4+M6 - Extra Polo Chimico M7- grafo stradale M8 - uso combustibili in agricoltura Contributi % Emissioni NOX M8 - uso combustibili in agricoltura 2.9% M3+M4+M6 - Extra Polo Chimico 9.0% M9 - inceneritore 2.0% M9 - inceneritore M10 - allevamenti 0.0% M1 - energia 23.2% M3+M4+M6 - Polo Chimico 31.8% M10 - allevamenti M2 - uso combustibili per riscaldamento civile 5.6% M1 - energia M7- grafo stradale 34.3% M2 - uso combustibili per riscaldamento civile M3+M4+M6 - Polo Chimico M3+M4+M6 - Extra Polo Chimico M7- grafo stradale M8 - uso combustibili in agricoltura Contributi % Emissioni PM10 M8 - uso combustibili in agricoltura 5.2% M9 - inceneritore 0.2% M3+M4+M6 - Extra Polo Chimico 19.5% M10 - allevamenti 0.1% M9 - inceneritore M10 - allevamenti M1 - energia M2 - uso 13.2% combustibili per riscaldamento civile 3.9% M3+M4+M6 - Polo Chimico 23.6%

8 SCHEDA SOURCE FILE DEI COEFFICIENTI TEMPORALI DI EMISSIONE Sorgente POINT 50 profili diurni (profile( profilen ) 50 profili mensili (monthly( monthlyn ) Sorgente ROAD Sorgente ROAD-autostrada Sorgente GRIGLIA

9 SCHEDA SET UP NOx NO2 Derwent Middleton correlation [NO2]=2.166 ( A+1.933A 3.348A+1.933A A 3 )[NOx NOx] (1996) dove A=log10([NOx NOx]) NB: : concentrazioni di fondo per NOx NON obbligatorie ma consigliate!!

10 SCHEDA METEO Calmet 2005.met C:\Documents and Settings\tpumo\Desktop\MONITER\meteo\camet_inc_05.met (knots) Wind speed (m/s) Rugosità del sito del file meteo

11 SCHEDA METEO VARIABILI METEO RICHIESTE DA ADMS

12 SCHEDA METEO CALME DI VENTO: V 0.75 m/s V = 0.75 m/s Direzione del vento Direzione vento dell ora precedente % CASI DI CALMA DI VENTO, CALMET anno 2005 = 17%

13 SCHEDA BACKGROUND Concentrazioni di fondo: Valori di O3, NOX, NO2,PM10 di Gherardi anno 2005, SO2 Chimere anno 2005 Si attiva nel caso si richieda in OUTPUT la concentrazione di PM10 e qualora lo strumento di misura del PM10 di background sia un TEOM Gestione dati mancanti: Dato mancante di 1 ora: : il modello prende il dato precedentemente valido Dato mancante per più di 24 ore consecutive: consigliato usare il valore medio annuale per quella determinata ora di quel giorno ( giorno tipo )

14 SCHEDA GRIDS Coordinate centraline di misura della Qualità dell aria Obiettivo : CONFRONTO STIMATO - MISURATO Estensione dominio di OUTPT 13 X 10 km Passo di griglia: m asse X (EST), 125 m asse Y (NORD)

15 SCHEDA OUTPUT X Confronto STIMATO MISURATO MISURATO nel caso di punti recettori coincidenti con le stazioni di monitoraggio della Qualità dell Aria, invece di LT si sceglie ST Short Term

16 La VALIDAZIONE del modello ADMS per il caso studio di Ferrara Obiettivo dei modelli è quello di riuscire a riprodurre la realtà, ovvero, in pratica, di riuscire a calcolare dei valori delle variabili di stato più simili possibili a quelli osservati in natura. Nel caso specifico di ADMS URBAN,, l obiettivo è quello applicare il modello scegliendo opportune opzioni al fine di ottenere dei risultati più simili possibili a quelli misurati. Questo processo viene denominato validazione del modello Al fine di individuare le variabili in gioco più opportune e le condizioni migliori di applicazione del modello, sono stati eseguiti numerosi RUN, cambiando di volta in volta alcuni dati di input quali: File meteo Lunghezza di rugosità R Altezza della griglia (sorgenti diffuse) Schema di reazione chimica in atmosfera

17 La VALIDAZIONE del modello ADMS per il caso studio di Ferrara RISULTATI OPZIONI selezionate nel modello ADMS applicato al dominio 15 * 12 Km File meteo: Calmet anno 2005 nella scheda Meteorology Rugosità:: R=0.5 nella scheda Set Up, R= nella scheda Meteo Lunghezza Monin Obuchov L=20m h h griglia = 10 m File fac per la modulazione delle emissioni point (industria) e Road (grafo stradale), nessuna modulazione per la sorgente griglia background = dati stazione di Gherardi anno SO2 di Chimere anno 2005 Schema Reazioni chimiche:nox e NO2 correlation DM 60/2002, Alegato XI : OBIETTIVI DI QUALITA' DEL MODELLO NO2 MEDIA ANNUALE = max scarto del 30% PM10 MEDIA ANNUALE = max scarto del 50%

18 La VALIDAZIONE del modello ADMS per il caso studio di Ferrara RISULTATI (dati stazioni rete QA anno 2005) ADMS STAZ NO2 media NO2 media NO2adms-NO2staz annua annua (NO2 ADMS-NO2 staz) microg/m3 microg/m3 /NO2 staz NO2 staz Barco % C.Isonzo % Mizzana % S.Giovanni % V.Bologna % ADMS PM10 media annua microg/m3 STAZ PM10 media annua microg/m3 PM10adms-PM10staz PM10 adms-pm10 staz/pm10 staz staz C.Isonzo % S.Giovanni % NO2 Obiettivo di qualità scarto max 30% PM10 Obiettivo di qualità scarto max 50%

19 La VALIDAZIONE del modello ADMS per il caso studio di Ferrara Confronto andamenti misurati stimati del Giorno Tipo di NO2 (valori in microg/m3) staz.barco Barco ADMS staz.mizzana Mizzana ADMS staz.bologna Bologna ADMS staz.c.isonzo C.Isonnzo ADMS staz.s.giovanni S.Giovanni ADMS

20 La VALIDAZIONE del modello ADMS per il caso studio di Ferrara Confronto andamenti misurati stimati medie mensili di NO2 (valori in microg/m3) staz.barco Barco ADMS staz.mizzana Mizzana ADMS gen feb marz apr mag giu lug ago sett ott nov dic 0 gen feb marz apr mag giu lug ago sett ott nov dic staz.bologna Bologna ADMS staz.c.isonzo C.Isonnzo ADMS staz.s.giovanni S.Giovanni ADMS gen feb marz apr mag giu lug ago sett ott nov dic gen feb marz apr mag giu lug ago sett ott nov dic gen feb marz apr mag giu lug ago sett ott nov dic

21 Applicazione del modello ADMS URBAN a Ferrara La VALIDAZIONE del modello ADMS per il caso studio di Ferrara Confronto medie giornaliere PM10 (valori in microg/m3) S.Giovanni - ADMS S.Giovanni - centralina C.Isonzo - ADMS C.Isonzo-centralina /1 15/1 29/1 12/2 26/2 12/3 26/3 9/4 23/4 7/5 21/5 4/6 18/6 2/7 16/7 30/7 13/8 27/8 10/9 24/9 8/10 22/10 5/11 19/11 3/12 17/12 31/12 15/1 29/1 12/2 26/2 12/3 26/3 9/4 23/4 7/5 21/5 4/6 18/6 2/7 16/7 30/7 13/8 27/8 10/9 24/9 8/10 22/10 5/11 19/11 3/12 17/12 31/12

22 La VALIDAZIONE del modello ADMS per il caso studio di Ferrara Confronto medie mensili PM10 (valori in microg/m3) S.Giovanni - ADMS S.Giovanni - centralina C.Isonzo - ADMS C.Isonzo-centralina gen feb marz apr mag giu lug ago sett ott nov dic gen feb marz apr mag giu lug ago sett ott nov dic

23 ANALISI DEGLI SCENARI TUTTE LE SORGENTI: grafo stradale, industria, emissioni diffuse in griglia A13 NO2 (microg( microg/m3) Media annuale 2005 P.M.I. Polo Ch.

24 ANALISI DEGLI SCENARI TUTTE LE SORGENTI: grafo stradale, industria, emissioni diffuse in griglia A13 PM10(microg microg/m3) Media annuale 2005 P.M.I. Polo Ch. ADMS sottostima concentrazioni PM10!!!!

25 ANALISI DEGLI SCENARI TUTTE LE SORGENTI tranne il traffico (industria + emissioni diffuse in griglia) A13 NO2 (microg( microg/m3) Media annuale 2005 P.M.I. Polo Ch. Sorgenti POINT NOX

26 ANALISI DEGLI SCENARI TUTTE LE SORGENTI tranne il traffico (industria + emissioni diffuse in griglia) A13 PM10(microg microg/m3) Media annuale 2005 P.M.I. Polo Ch. Sorgenti POINT PM10

27 CONFRONTI scenario tutte le sorgenti tutte le sorgenti tranne il traffico NO2 (microg( microg/m3) - Media annuale 2005 P.M.I. Polo Ch. Sorgenti POINT NOX

28 CONFRONTI scenario tutte le sorgenti tutte le sorgenti tranne il traffico PM10 (microg( microg/m3) - Media annuale 2005 Sorgenti POINT PM10 ADMS sottostima concentrazioni PM10!!!!

29 ANALISI DEGLI SCENARI TUTTE LE SORGENTI tranne il traffico e inceneritori (industria + emissioni diffuse in griglia) A13 NO2 (microg( microg/m3) Media annuale 2005 P.M.I. Polo Ch. Sorgenti POINT NOX

30 ANALISI DEGLI SCENARI CONFRONTO SCENARI concentrazioni NO2 in microg/m3 TUTTE LE SORGENTI tranne il traffico (industria + emissioni diffuse in griglia) TUTTE LE SORGENTI tranne il traffico e inceneritori (industria + emissioni diffuse in griglia) Inc.C.Bianco Sorgenti POINT NOX NO2 (microg( microg/m3) Media annuale 2005

31 Future applicazione del modello ADMS URBAN a Ferrara ATTIVITA IN CORSO.. Creazione di scenari emissivi e successiva applicazione di ADMS al fine di valutare il contributo in termini di concentrazione di ricaduta al suolo, delle singole tipologie di sorgenti: Industria (e sottogruppi di aziende), traffico emissioni diffuse E Importante sottolineare che oltre al grande impegno richiesto per la realizzazione di un robusto database di dati di INPUT, occorre tener conto dei tempi macchina: un singolo RUN di ADMS sul dominio di 15 X 12 Km contemplando tutte le sorgenti di NOX ha richiesto quasi 9 giorni!!!!!

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