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pubblicazioni - Memoria

Urban scale air quality assessment with a harmonized multi-scale model

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Urban scale air quality assessment with a harmonized multi-scale model

In questo lavoro sono discusse le prestazioni di un modello di qualità dell’aria multi-scala di tipo open source. Il modello CAMx-LPiG è implementato per valutare la qualità dell’aria nelle aree urbane, con particolare attenzione alle emissioni del traffico stradale. L’obiettivo è quello di sviluppare uno strumento di modellazione flessibile e versatile, in grado di catturare processi dalla scala intraurbana fino alla scala di bacino e di tener conto di inquinanti sia primari che secondari. Tale strumento potrebbe diventare uno standard per monitorare la qualità dell’aria e valutare gli effetti delle politiche di mobilità nelle aree urbane

La città di Milano, posta nel bacino padano, è spesso interessata da episodi di scarsa qualità dell’aria con conseguenze negative per la salute della cittadinanza. Un recente studio mostra come il traffico stradale svolga un ruolo importante, essendo responsabile del 72% di NO2 e del 28% delle concentrazioni medie annuali di PM2,5 nel centro della città (Pepe, et al., 2019). La capacità di simulare le concentrazioni di inquinanti a scala locale, con elevata accuratezza, è una premessa fondamentale per la valutazione delle politiche di mobilità, finalizzate all’abbattimento dell’inquinamento atmosferico. Finora è stato sviluppato e utilizzato un sistema di modellistica ibrida (HMS), basato sul modello Euleriano CAMx e sul modello particellare lagrangiano AUSTAL2000, per simulare le concentrazioni di inquinanti nel centro di Milano (Pepe, et al., 2016). Nonostante questo approccio sia molto promettente, ma causare problemi di incoerenza a causa del collegamento offline tra i modelli e per il doppio conteggio delle emissioni. Per far fronte a questo problema, lo schema Linear Plume in Grid è stato sviluppato, all’interno del codice di CAMx, come estensione delle funzionalità dello schema PiG (Ramboll Environ, 2016). Il cosiddetto modello CAMx-LPiG consente di modellare le strade come sorgenti lineari e potrebbe essere una promettente alternativa modellistica. LPiG è progettato per essere pienamente coerente con il modello euleriano e sfrutta lo schema chimico disponibile in CAMx, è quindi in grado di simulare anche composti chimici reattivi in maniera dettagliata e coerente. In questo lavoro vengono mostrati e confrontati con i dati osservati i campi di concentrazione di NOx, NO2, PEC e PM2.5 calcolati con lo schema CAMx-LPiG. Come caso di studio preliminare, viene modellato solo un sottoinsieme stradale del centro di Milano, con 50 m di risoluzione orizzontale. CAMx-LPiG fornisce risultati ragionevoli, essendo in grado di catturare la variabilità spaziale dei campi di concentrazione dovuta alla rete stradale. Inoltre, rispetto all’HMS, questo nuovo schema consente una maggiore flessibilità di implementazione, a seconda della politica di mobilità che dobbiamo valutare.

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