Gli studi di qualità dell’aria condotti nel corso del “Piano Annuale di Realizzazione 2009” hanno permesso di ricostruire l’attuale livello di inquinamento atmosferico sul territorio italiano mediante l’applicazione del sistema modellistico WRF-SMOKE-CAMx, periodicamente aggiornato ed integrato, negli studi relativi allo sviluppo di scenari di penetrazione del veicolo elettrico (PEV/PHEV). I risultati della simulazione annuale condotta nel 2009, riferita al 2005 ed effettuata sul territorio italiano applicando lo scenario emissivo delineato dall’inventario delle emissioni nazionale redatto da ISPRA1 per l’anno 2005, hanno evidenziato una buona ricostruzione delle specie chimiche in presenza tuttavia di una sottostima degli inquinanti influenzati dai processi di deposizione. In particolare, l’analisi delle performance del codice meteorologico WRFV3 per la ricostruzione dei campi meteorologici utilizzati nel modello di chimica e trasporto CAMx ha evidenziato elevati indici di performance del modello e un trend annuale di precipitazione ben riprodotto ma con una generale sovrastima della precipitazione totale rispetto al dato osservato La sistematicità della sovrastima della precipitazione ha pertanto indicato l’ulteriore miglioramento da perseguire con il codice meteorologico WRFV3, oggetto dell’attività del 2010. Il significativo miglioramento nella ricostruzione del dato di pioggia è stato perseguito mediante l’adozione dello schema microfisico, WDM6, nella nuova versione del codice meteorologico WRFV3, la 3.2.1 resa disponibile a luglio 2010, che prevedendo una più corretta gestione del dato di umidità relativa alla fase di calcolo delle condizioni iniziali ed al contorno, ha consentito una soddisfacente riproduzione del dato. A fronte dei rilevanti miglioramenti nella riproduzione del dato di pioggia mensile, l’analisi delle performance del codice WRFV3 nella nuova configurazione non evidenzia miglioramenti altrettanto significativi. Gli indici di perfomance calcolati per i parametri al suolo, quali temperatura, umidità specifica e velocità del vento, si rilevano soddisfacenti, come nelle versioni precedenti, con elevati valori dell’anomaly of correlation AC ma elevati valori di BIAS, MAE e RMSE per le stazioni ubicate a quote elevate. Nel presente rapporto viene descritta in dettaglio l’attività presentata nel rapporto RSE n. 11001139; l’analisi è stata realizzata mediante l’applicazione del modello di chimica e trasporto CAMx (versione 4.51, ENVIRON, 2008) che ha permesso di valutare non solo il livello di qualità dell’aria sul territorio nazionale e sul bacino padano, ma anche di stimare i contributi dovuti ai principali settori emissivi, in particolare, la generazione termoelettrica ed il trasporto su strada. L’applicazione del modello di qualità dell’aria ha richiesto l’aggiornamento dei preprocessori preposti alla stima dei composti organici volatili di origine biogenica, MEGAN, e delle emissioni di aerosol marini, SeaSalt. In particolare, l’aggiornamento del codice MEGAN ha permesso una migliore ricostruzione delle emissioni biogeniche necessarie al calcolo delle concentrazioni degli inquinanti secondari, mentre nel processore SeaSalt è stato implementato un apposito algoritmo per la parametrizzazione delle emissioni dalla zona dei frangenti, che contribuiscono alle concentrazioni di aerosol in prossimità della costa. Attraverso l’applicazione del modello CAMx è stato possibile calcolare i valori di concentrazione di diversi inquinanti sull’intero territorio italiano per l’anno 2005. La validazione dei dati ottenuti è stata condotta su un dataset, relativo all’anno di riferimento, aggiornato con le misure di stazioni transfrontaliere. I risultati hanno evidenziato un miglioramento nella ricostruzione delle concentrazioni estive di ozono dovuto alla migliore riproduzione del quadro emissivo biogenico, mentre la sovrastima delle concentrazioni di PM10 nella fascia costiera evidenzia la necessità di ulteriori approfondimenti dell’algoritmo introdotto nel processore SeaSalt. Inoltre, è stata condotta un’analisi preliminare delle stazioni di misura della rete AERONET che permetterà di ampliare il set di dati sperimentali necessari alla validazione delle simulazioni CAMx. Allo stato attuale delle ricerche, i modelli di chimica e trasporto, quali CAMx, presentano alcune limitazioni, sia di tipo teorico che computazionale, quando applicati su domini ad elevata risoluzione spaziale. Per 1 ISPRA – Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ex APAT)

approfondire questo tema, nell’ambito di un accordo di partenariato in ambito scientifico con l’istituto di ricerca francese INERIS (www.ineris.fr), RSE ha collaborato ad alcune attività di ricerca, finanziate dal ministero dell’ambiente francese e finalizzate proprio alla trattazione della scala urbana, in relazione sia alla modellazione delle aree urbane all’interno di modelli regionali che alla modellazione degli hot spots. Nell’ambito di tale accordo RSE ha partecipato anche al progetto AQMEII (Air Quality Model Evaluation International Initiative) che consiste in un esercizio di modelling intercomparison a scala continentale relativo ad un dominio nordamericano e ad uno europeo. In particolare, attraverso una collaborazione con ENVIRON (la società che sviluppa il codice CAMx), RSE si è occupata delle validazioni delle simulazioni di qualità dell’aria, realizzate mediante i modelli di chimica e trasporto CAMx e CHIMERE, utilizzando i sistemi ENSEMBLE e AMET. Il primo è installato presso JRC di Ispra che ne cura anche lo sviluppo e la manutenzione, mentre il secondo, AMET, è un sistema di validazione sviluppato da CMAS, per conto dell’agenzia ambientale degli Stati Uniti, utilizzato anche per le valutazioni condotte nei progetti RdS. Entrambe le attività sono, quindi, affini al contesto modellistico utilizzato nel progetto PHEV e possono rappresentare un’importante opportunità per approfondire alcuni aspetti metodologici.