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Modellistica diffusionale

Il sistema modellistico WRF-CAMx

Per rispondere alle caratteristiche richieste nell'ambito del Accordo tra Ministero dell'Ambiente, Regione Toscana e Comune di Firenze (ex. DM. 16/10/2006), è stato sviluppato un sistema modellistico in grado di fornire campi tridimensionali di concentrazione dei principali inquinanti atmosferici sia primari che secondari (PM10, PM2.5, NO2, O3, SO2) sull’intero territorio regionale, ad una risoluzione di 2 Km. 
Il sistema modellistico è basato sulle stime prodotte dal modello meteorologico WRF-ARW e dal modello CAMx , con cui viene simulato il trasporto, la dispersione, le trasformazioni chimiche e la deposizione secca e umida di inquinanti aeriformi ed aerosol. Il sistema di modelli è in grado di gestire emissioni diffuse e puntuali e le condizioni al contorno.
Le emissioni sono fornite dall’inventario regionale IRSE, con passo temporale orario e con speciazione chimica. Le emissioni relative alle aree esterne alla regione Toscana incluse nel dominio di calcolo e le condizioni al contorno sono fornite dal modello di riferimento nazionale MINNI.
Il sistema di modelli WRF-CAMx configurato sulla Toscana permette di integrare le misure effettuate dalle stazioni di monitoraggio e di estenderne la rappresentatività spaziale, ottenendo stime di concentrazione in aree non coperte da misure.
 

Report tecnici sul sistema WRF-CAMx

 

Sviluppi e applicazioni

Un importante ambito di applicazione riguarderà la realizzazione di stime modellistiche diagnostiche di lungo periodo, come supporto per la Regione Toscana nella realizzazione Valutazione Annuale della Qualità dell'Aria, in ottemperanza ai compiti istituzionali previsti dalla normativa nazionale e comunitaria.
Inoltre potranno essere elaborate analisi di scenario, come supporto per la pianificazione di interventi di mitigazione degli effetti degli inquinamento atmosferico. In questo modo, a fronte delle mutazioni degli scenari emissivi,  sarà possibile valutare l'efficacia delle misure di contenimento delle emissioni in atmosfera e quindi ottenere una stima ex-ante dei costi-benefici delle politiche di risanamento.
 

 

 

Schema del sistema modellistico   Mappa concentrazione annua NO2 (Biossido di azoto)  

Trasporto di polvere sahariana

Le intrusioni di polvere sahariana nel bacino del Mediterraneo possono provocare un anomalo innalzamento dei valori di concentrazione del PM10, e in alcuni casi contribuire al superamento dei valori limite previsti dalla normativa. E’ importante identificare questo contributo che ha un impatto non del tutto trascurabile anche sul territorio regionale toscano.
 
Il sistema modellistico RAMS-DUSTEM-CAMx è stato sviluppato per ricostruire le dinamiche evolutive dell’inquinamento da polvere del deserto. Nell’ambito del progetto regionale PATOS il sistema è stato utilizzato, insieme alle misure chimico-fisiche dei campioni, per l’identificazione del contributo sahariano al PM10.
 
E' in corso di sviluppo una nuova catena di modelli, che prevede l'introduzione del modello meteorologico WRF in luogo di RAMS. Il nuovo sistema modellistico permetterà una più efficace integrazione tra le diverse attività svolte dal settore Qualità dell'Aria, in primis l'integrazione delle stime di concentrazione di dust sahariano con le stime di concentrazione di PM10 di origine antropica, ottenute dalla catena di modelli messa a punto per la stima dell'inquinamento atmosferico in Toscana.