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Valutazione modellistica di lungo periodo dello smog fotochimico sull’area Lombarda

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Valutazione modellistica di lungo periodo dello smog fotochimico sull’area Lombarda

Recently updated on Aprile 7th, 2021 at 01:23 pm

La presente relazione descrive l’attività di studio e valutazione dello smog fotochimico su lungo periodo condotta nell’ambito della ricerca di sistema. Gli obiettivi principali del lavoro erano la messa a punto di un sistema di modelli matematici atto allo studio di tale problematica e la sua successiva applicazione all’area lombarda, che costituisce una della zone italiane maggiormente colpite dalle alte concentrazioni di ozono per buona parte della stagione estiva. In particolare l’applicazione ha riguardato il semestre aprile-settembre 1996. Il sistema di modelli messo a punto è basato sul codice euleriano di chimica e trasporto STEM-FCM sviluppato da CESI, in precedenti ricerche, a partire dal modello STEM-II. La struttura contiene modelli e processori in parte già disponibili ed in parte prodotti ex-novo, opportunamente integrati ed adattati per applicazioni di lungo periodo. Accanto agli strumenti modellistici è stato necessario predisporre anche un adeguato dataset in modo da poter eseguire correttamente le simulazioni. La base di dati è costituita da informazioni meteorologiche, misure di qualità dell’aria, inventari di emissione, indicatori statistici, dati di orografia e copertura del suolo, campi meteorologici e di concentrazione prodotti da altri modelli. Il dataset è stato poi utilizzato per definire le diverse tipologie di input necessari per pilotare il modello fotochimico. Tali input sono stati stimati sotto forma di campi orari, bidimensionali o tridimensionali, definiti alla stessa risoluzione spaziale utilizzata da STEM-FCM e relativi all’intero semestre di simulazione. I campi così ottenuti sono stati analizzati in maniera approfondita in modo da valutarne la validità e dove possibile sono stati anche confrontati con informazioni di letteratura o con dati misurati non utilizzati in fase di elaborazione. I principali input forniti al modello di chimica e trasporto sono costituiti da campi di vento, di turbolenza, di emissione e di condizioni al contorno. A questi si aggiungono campi di altre variabili meteorologiche, quali temperatura e umidità relativa. I campi di vento e turbolenza sono stati ricostruiti attraverso il modello diagnostico CALMET ed il processore TURBANTE, mentre per le emissioni si è fatto uso del codice POEM. Infine per le condizioni al contorno ci si è basati sui campi di concentrazione prodotti dal modello EMEP, opportunamente riassegnati sul dominio di calcolo utilizzato. Una volta terminata l’onerosa fase di predisposizione dell’input si è proceduto all’applicazione del sistema di modelli sul trimestre maggio-luglio 2001. Questa simulazione preliminare ha permesso di fornire una prima valutazione delle prestazioni del modello. In generale, dai risultati ottenuti si evince che il modello è stato in grado di riprodurre in modo soddisfacente le concentrazioni di ozono, anche se non sono mancati alcuni elementi di criticità su cui occorrerà intervenire nella fase successiva del lavoro.

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