Megapoli PM 2.5 /PM 10 emissions 24-30 June 2009 Anthropogenic (TNO)
Le simulazioni del Progetto MEGAPOLI: confronti con le simulazioni di MINNI D’Allura, S. Finardi,...
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Le simulazioni del Progetto MEGAPOLI: confronti con le simulazioni di MINNIA. D’Allura, S. Finardi, P. Radice, C. Silibello
1-2 Nov 2010 - 2nd Annual MEGAPOLI Meeting (Hamburg, Germany)
Messaggi
Le nostre simulazioni producono una quantità di dati che spesso non utilizziamo e che forniscono, invece, informazioni molto utili. Alcuni esempi forniti dalle simulazioni effettuate da ARIANET all’interno del progetto MEGAPOLI;
Utilizzo di dati di AOD (dati MODIS/rete AERONET) per una più completa valutazione delle nostre simulazioni. Un esempio dal progetto MEGAPOLI;
“Data assimilation” ?
Il confronto delle simulazioni MINNI/Nord-Italia e MEGAPOLI/Po Valley suggerisce l’ipotesi che simulazioni innestate EUROPA/ITALIA/MACROREGIONI possano fornire stime più corrette relativamente al PM
Le nostre simulazioni producono una quantità di dati che spesso non utilizziamo e che forniscono, invece, informazioni molto utili. Alcuni esempi forniti dalle simulazioni effettuate da all’interno del progetto MEGAPOLI
Po Valley simulations Nested domains
G1
G2
Po Valley simulations (June, December 2005)
Runs over Po Valley considering two nested domains.
FARM:•SAPRC99 gas phase chemical mechanism / aero3 aerosol module •Rosenbrock solver– ROS3•Space resolution: 16 and 4 km (horizontal); 16 levs, up to 10 km (vertical)
Emissions:•Anthropogenic: TNO data set ( 7 km resolution); Italian data set (ISPRA - Province level); Regional data sets (INEMAR - Municipal level);
•BIOGENIC: SURFPro Isoprene and Terpenes from vegetation, PM (fine and coarse) from aeolian resuspension and sea salts, wind influence;
Meteorology:•RAMS;
IC/BC:•MPI MATCH – Global scale: gaseous species•GOCART – Global scale: Climatological aerosols
Italy - ISPRA (Province level)
Regions - INEMAR (Municipal level)
TNO data set ( 7 km resolution)
Po Valley simulations Emission inventories
PROCESS CONTRIBUTIONSComputed from hourly balance terms computed
runtime over inner model grid
-4.E+10
-3.E+10
-2.E+10
-1.E+10
0.E+00
1.E+10
2.E+10
3.E+10
4.E+10
151
153
155
157
159
161
163
165
167
169
171
173
175
177
179
Hor_inflow Hor_outflow Top_flow Net_flow
Gain/Inflow
Loss/Outflow
Po Valley simulations Process contribution to PM2.5 [g]
In/Out flows
Net_flow = Hor_inflow + Hor_outflow + Top flowJune 2005
-2.0E+10
-1.5E+10
-1.0E+10
-5.0E+09
0.0E+00
5.0E+09
1.0E+10
1.5E+10
2.0E+10
151
153
155
157
159
161
163
165
167
169
171
173
175
177
179
Emitted Dep Aerosol
Po Valley simulations Process contribution to PM2.5 [g]
Other processes
BIOGENIC SOA
June 2005
0.0E+00
2.0E+07
4.0E+07
6.0E+07
8.0E+07
1.0E+08
1.2E+08
1.4E+08
1.6E+08
1.8E+08
152
154
156
158
160
162
164
166
168
170
172
174
176
178
180
0.00E+00
5.00E+08
1.00E+09
1.50E+09
2.00E+09
2.50E+09
3.00E+09
152
154
156
158
160
162
164
166
168
170
172
174
176
178
180Po Valley simulations
Process contribution to PM2.5 [g]Biogenic emissions (terpenes) -> SOA
BIOGENIC SOA
TRP1 emissions
June 2005
275
280
285
290
295
300
305
152
154
156
158
160
162
164
166
168
170
172
174
176
178
180
T [K
]
0.00E+00
2.50E+08
5.00E+08
7.50E+08
1.00E+09
1.25E+09
1.50E+09
Isop
rene
Em
issi
ons
[g]
Tavg Emission
Tavg: ground level average temperature at noon;
Isoprene/Terpene emissions (daily integral over all domain)
Po Valley simulations Biogenic emissions vs Temperature
275
280
285
290
295
300
305
152
154
156
158
160
162
164
166
168
170
172
174
176
178
180
T [K
]
0.00E+00
5.00E+08
1.00E+09
1.50E+09
2.00E+09
2.50E+09
3.00E+09
Terp
enes
Em
issi
ons
[g]
Tavg Emission
Temperature dependence;
Isoprene emissions: during daylight between April and October;
Terpenes emissions: full year
June 2005
285
290
295
300
305
152
154
156
158
160
162
164
166
168
170
172
174
176
178
180
T [K
]
0.0E+00
5.0E+09
1.0E+10
1.5E+10
2.0E+10
2.5E+10
O3 C
hem
istry
[g]
Tavg Chemistry
Po Valley simulations Process contribution to O3
Chemistry vs Temperature
Tavg: ground level average temperature at noon, O3 Chemistry: daily integralJune 2005
Po Valley simulations Process contribution to CO [g]
CO production from Isoprene/terpenes ozonolysis
{190} ISOPRENE + O3 = 0.266 OH + 0.066 RO2_R + 0.008 RO2_N + 0.126 R2O2+ 0.192 MA_RCO3 + 0.275 CO + 0.592 HCHO + 0.1 PROD2 + 0.39 METHACRO + 0.16 MVK + 0.204 HCOOH + 0.15 RCO_OH
{194} TERP + O3 = 0.567 OH + 0.033 HO2 + 0.031 RO2_R + 0.18 RO2_N +0.729 R2O2+ 0.123 CCO_O2 + 0.201 RCO_O2 + 0.157 CO + 0.235 HCHO + 0.205RCHO + 0.13ACET + 0.276PROD2 + 0.001GLY + 0.031 BACL + 0.103 HCOOH + 0.189 RCO_OH + TRP1AER (->AORB)
Po Valley simulations Process contribution to CO [g]
Other processes
Dry deposition is negligible and wet deposition is not considered for CO
-1.5E+09
-1.0E+09
-5.0E+08
0.0E+00
5.0E+08
1.0E+09
1.5E+09
152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178179180
Emission Chemistry Net_flow
Chemistry ?
June 2005
Chemistry [mol]
-8.0E+06
-6.0E+06
-4.0E+06
-2.0E+06
0.0E+00
2.0E+06
4.0E+06
6.0E+06
8.0E+06
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
CO ISOP TRP1
Po Valley simulations Process contribution to CO [mol]
Chemistry/interpretation
June 2005
Particle dry deposition velocity
Dry deposition / Emission
-10.00-9.00-8.00-7.00-6.00-5.00-4.00-3.00-2.00-1.000.00 151
153
155
157
159
161
163
165
167
169
171
173
175
177
179
Acc
umul
atio
n/C
oars
e m
odes
-250
-200
-150
-100
-50
0
Aitk
en m
ode
Accumulation Coarse Aitken
Net flows [g]
-5.E+09-4.E+09-3.E+09-2.E+09-1.E+090.E+001.E+092.E+093.E+094.E+095.E+09
151
153
155
157
159
161
163
165
167
169
171
173
175
177
179Aitken Accumulation Coarse
Po Valley simulations PM: Process contribution/dimensional analysis
Negligible outflow from Po Valley region, for Aiken and Coarse mode particles, due to dry deposition process.
Accumulation mode particles may be transported outside Po Valley region (because of lower dry deposition).
Inflow
Outflow
June 2005
Po Valley simulations Process contribution to HNO3 [g]
Other processes
-2.0E+08
-1.5E+08
-1.0E+08
-5.0E+07
0.0E+00
5.0E+07
1.0E+08
1.5E+08
2.0E+08
2.5E+08
152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178179180
Aerosol Chemistry Dep
HNO3 nigh time production due to
chemistryless dissolution of HNO3
in the particles?
June 2005
-2.5E+06-2.0E+06-1.5E+06-1.0E+06-5.0E+050.0E+005.0E+051.0E+061.5E+062.0E+062.5E+06
163
164
165
166
167
168
169
170
-2.5E+07-2.0E+07-1.5E+07-1.0E+07-5.0E+060.0E+005.0E+061.0E+071.5E+072.0E+072.5E+07
HNO3 Nitrate (aerosol) Water (aerosol)
-2.5E+06
-2.0E+06
-1.5E+06
-1.0E+06
-5.0E+05
0.0E+00
5.0E+05
1.0E+06
1.5E+06
2.0E+06
2.5E+06
152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178179180
Po Valley simulations Process contribution to HNO3 [mol]
Aerosol processes
The decrease in the PM liquid water content leads to less dissolution of HNO3 in the particlesJune 2005
Po Valley simulations Process contribution to HNO3 [g]
Other processes
Dec. 2005
-1.5E+08
-1.0E+08
-5.0E+07
0.0E+00
5.0E+07
1.0E+08
1.5E+08
3353363373383393403413423433443453463473483493503513523533543553563573583593603613623633640
Aerosol Chemistry Dep
0.0E+00
1.0E+07
2.0E+07
3.0E+07
4.0E+07
5.0E+07
6.0E+07
7.0E+07
334
336
338
340
342
344
346
348
350
352
354
356
358
360
362
NH4,
NO
3
0.0E+00
5.0E+04
1.0E+05
1.5E+05
2.0E+05
2.5E+05
3.0E+05
3.5E+05
SO4
NH4 NO3 SO4
-1.5E+08
-1.0E+08
-5.0E+07
0.0E+00
5.0E+07
1.0E+08
1.5E+08
3353363373383393403413423433443453463473483493503513523533543553563573583593603613623633640
Po Valley simulations Process contribution to HNO3 [g]
Aerosol processes
No further HNO3 reacts with ammonia to form volatile salts
Dec. 2005
from [Nenes et al., 1998 ] …based on the value of this ratio [in the simulations we do not include sodium and chloride], following types of aerosols are defined:
• Sulfate rich (free acid): This is when RSO4 < 1. The sulfates are in abundance and part of it is in the form of free sulfuric acid. In this case, there is always a liquid phase, because sulfuric acid is extremely hygroscopic (i.e., DRH is 0%);
• Sulfate rich (non free acid): This is when 1 RSO4 < 2. There is enough ammonia to partially (but not fully) neutralize the sulfates. The sulfates are a mixture of bisulfates and sulfates, the ratio of which is determined by thermodynamic equilibrium;
• Sulfate poor: RSO4 2: There is enough ammonia to fully neutralize the sulfates. In this case, excess ammonia can react with the other species (HNO3, HCl) to form volatile salts.
Aerosol types
4
4SO SO
NHR4
Scen_50 Scen_0
June 2005
4
4SO SO
NHR4
Sulfate rich(1 RSO4 < 2)
Dec. 2005
4
4SO SO
NHR4
Scen_50 Scen_0
Sulfate poor(RSO4 2)
NO-3
Scen_0 Scen_50% d
iffer
ence
s w
ith th
e “B
ase
case
"
Absolute differences with the “Base case"
ANO3
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
Annihiliation (-100%)
-50%
June 2005
50% reduction of emis. leads to a reduction of conc. greater than 50%
NO-3
Scen_0 Scen_50% d
iffer
ence
s w
ith th
e “B
ase
case
"
Absolute differences with the “Base case"
Dec. 2005
ANO3
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0 1 2 3 4 5
Annihiliation (-100%
-50%
50% reduction of emis. leads to a reduction of conc. lower than 50%
Po Valley simulations Po-Valley tracers emissions
“CO” and “PM fine” tracers are emitted only in the Po Valley region (green); are transported and deposited (dry and wet); chemical and aerosol precesses are not considered (chemically not reactive).
Po Valley simulations “CO” tracer
CO
Base case – Scen_0
CO tracer
Base case
Absolute differences Base case concentrationsJune 2005
Po Valley simulations “CO” tracer
CO
Base case – Scen_0
CO tracer
Base case
Absolute differences Base case concentrationsDec. 2005
Utilizzo di dati di AOD (dati MODIS/rete AERONET) per una più completa
valutazione delle nostre simulazioni. Un esempio dal progetto MEGAPOLI
AOD, Jan
FARM Terra (MODIS)
I campi di AOD satellitari vengono confrontati con I campi medi mensili prodotti da FARM relativi alle ore 12 (media mobile esaoraria). I campi medi osservati potrebbero non essere congruenti
con quelli stimati a seguito delle possibile mancanza di dati satellitari.
AOD, Jun
FARM Terra (MODIS)
AERONET Stations
AOD: FARM vs MODIS and Aeronet, data
00.10.20.3
0.40.50.60.7
gen-05
feb-05
mar-05
apr-05
mag-05
giu-05
lug-05
FARM AERONET MODIS
El Arenosillo
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AOD
at 5
50 n
m
Palencia
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AOD
at 5
50 n
m
Barcelona
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AOD
at 5
50 n
m
Avignon
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AO
D a
t 550
nm
Palaiseu (Paris)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AOD
at 5
50 n
m
Cabauw
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AO
D a
t 550
nm
AOD: FARM vs MODIS Aeronet, data
00.10.20.3
0.40.50.60.7
gen-05
feb-05
mar-05
apr-05
mag-05
giu-05
lug-05
FARM AERONET MODIS
Karlsuhe
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AOD
at 5
50 n
m
Mainz
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AO
D a
t 550
nm
SMHI
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AO
D a
t 550
nm
Belsk
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AO
D a
t 550
nm
Minsk
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AO
D a
t 550
nm
Erdemli
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AO
D a
t 550
nm
AOD: FARM vs MODIS Aeronet, data (ITALY)
00.10.20.3
0.40.50.60.7
gen-05
feb-05
mar-05
apr-05
mag-05
giu-05
lug-05
FARM AERONET MODIS
Ispra
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AO
D a
t 550
nm
Venice
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AOD
at 5
50 n
m
Modena
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AO
D a
t 550
nm
Rome
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AO
D a
t 550
nm
Lecce
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AOD
at 5
50 n
m
Lampedusa
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Jan-05
Feb-05
Mar-05
Apr-05
May-05
Jun-05
Jul-05
Aug-05
Sep-05
Oct-05
Nov-05
Dec-05
AOD
at 5
50 n
m
EMEP PM10 Stations
PM10 - daiy average (January) [g m-3]
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100
120
Observed
Pred
icte
dPM10 - daiy average (June) [g m-3]
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100
120
Observed
Pred
icte
d
O3 EMEP Network
Ozone - max 1 h [g m-3]
0
40
80
120
160
200
240
0 40 80 120
160
200
240
Observed
Pred
icte
d
1.7.2009, NO2 near-surface concentrations from FARM-ARIANET and SILAM-FMI
FARM SILAM
NO0001 BirkenesNO0039 Kårvatn NO0041R Osen NO0043 Prestebakke NO0048 Voss NO0052 Sandve NO0056 Hurdal
O3Comparison with some Norvegian observations
http://tarantula.nilu.no/projects/ccc/emepdata.html
Birkenes
0
50
100
150
200
250
300
01/07/2009 00:00
02/07/2009 00:00
03/07/2009 00:00
04/07/2009 00:00
05/07/2009 00:00
06/07/2009 00:00
07/07/2009 00:00
08/07/2009 00:00
09/07/2009 00:00
10/07/2009 00:00
11/07/2009 00:00
12/07/2009 00:00
13/07/2009 00:00
14/07/2009 00:00
15/07/2009 00:00
16/07/2009 00:00
17/07/2009 00:00
18/07/2009 00:00
19/07/2009 00:00
20/07/2009 00:00
21/07/2009 00:00
22/07/2009 00:00
23/07/2009 00:00
24/07/2009 00:00
25/07/2009 00:00
26/07/2009 00:00
27/07/2009 00:00
28/07/2009 00:00
29/07/2009 00:00
30/07/2009 00:00
31/07/2009 00:00
g
m-3
Hurdal
0
50
100
150
200
250
30001/07/2009 00:00
02/07/2009 00:00
03/07/2009 00:00
04/07/2009 00:00
05/07/2009 00:00
06/07/2009 00:00
07/07/2009 00:00
08/07/2009 00:00
09/07/2009 00:00
10/07/2009 00:00
11/07/2009 00:00
12/07/2009 00:00
13/07/2009 00:00
14/07/2009 00:00
15/07/2009 00:00
16/07/2009 00:00
17/07/2009 00:00
18/07/2009 00:00
19/07/2009 00:00
20/07/2009 00:00
21/07/2009 00:00
22/07/2009 00:00
23/07/2009 00:00
24/07/2009 00:00
25/07/2009 00:00
26/07/2009 00:00
27/07/2009 00:00
28/07/2009 00:00
29/07/2009 00:00
30/07/2009 00:00
31/07/2009 00:00
g
m-3
Prestebakke
0
50
100
150
200
250
300
01/07/2009 00:00
02/07/2009 00:00
03/07/2009 00:00
04/07/2009 00:00
05/07/2009 00:00
06/07/2009 00:00
07/07/2009 00:00
08/07/2009 00:00
09/07/2009 00:00
10/07/2009 00:00
11/07/2009 00:00
12/07/2009 00:00
13/07/2009 00:00
14/07/2009 00:00
15/07/2009 00:00
16/07/2009 00:00
17/07/2009 00:00
18/07/2009 00:00
19/07/2009 00:00
20/07/2009 00:00
21/07/2009 00:00
22/07/2009 00:00
23/07/2009 00:00
24/07/2009 00:00
25/07/2009 00:00
26/07/2009 00:00
27/07/2009 00:00
28/07/2009 00:00
29/07/2009 00:00
30/07/2009 00:00
31/07/2009 00:00
g
m-3
Sandve
0
50
100
150
200
250
300
01/07/2009 00:00
02/07/2009 00:00
03/07/2009 00:00
04/07/2009 00:00
05/07/2009 00:00
06/07/2009 00:00
07/07/2009 00:00
08/07/2009 00:00
09/07/2009 00:00
10/07/2009 00:00
11/07/2009 00:00
12/07/2009 00:00
13/07/2009 00:00
14/07/2009 00:00
15/07/2009 00:00
16/07/2009 00:00
17/07/2009 00:00
18/07/2009 00:00
19/07/2009 00:00
20/07/2009 00:00
21/07/2009 00:00
22/07/2009 00:00
23/07/2009 00:00
24/07/2009 00:00
25/07/2009 00:00
26/07/2009 00:00
27/07/2009 00:00
28/07/2009 00:00
29/07/2009 00:00
30/07/2009 00:00
31/07/2009 00:00
g
m-3
O3
Comparison with some Norwegian observations
Data assimilation
Sistema MINNI
Run “NI1” 2005 a 4 km
Test assimilazione medie annuali BRACE
Sistema MINNI
Concentrazioni medie annuali di NO2
Sistema MINNI
Medie annuali NO2 - 2005
Run “IT1” a 4 km (inventario ISPRA)
0481 21 62 02 42 83 23 64 04 44 85 2
[ u g / m 3 ]
Sistema MINNI
Medie annuali NO2 - 2005
Run “IT1” a 4 km (inventario ISPRA) + assimilazione
0481 21 62 02 42 83 23 64 04 44 85 2
[ u g / m 3 ]
Sistema MINNI
Confronto speditivo con database BRACE
In via preliminare sono state prese in considerazione tutte le stazioni BRACE disponibili, senza selezione e controlli di coerenza; anche la tipologia
fondo/industriale/traffico e rurale/suburbana/urbana è stata mutuata direttamente da quella presente nella base dati.
Sistema MINNI
Medie annuali NO2 - 2005
Run “IT1” a 4 km (inventario ISPRA)Confronto su tutte le stazioni di fondo (122)
0
20
40
60
80
100ca
lc. [
g/m
3 ]
0 20 40 60 80 100meas. [g/m 3]
CN_4201_SA LICETOAT_5012_BUTTIG LIERA
TO _1099_M ANDR IA
LA THUILE
V ARENNA
GAM BA RACO RTE DEI CO RTE SI
S AN ROCCO AL PO RTO
RENON
M O NTE G A ZA
CAS O NS.O S VALDO
M O NT E ZO NC OLAN - S UTRIO
CENG IO 1
G IOV IFO LLO
M O CO M ERO
Febbio NO _3118_PIEVE VERG O NTE
TO _1171_O RBASS ANO
TO_1309_VINOV O
BUST O ARS IZIO - ACCAM
CO LICO
CANTU ' - V IA M EUCCI
ARCO NATE
M O TT A VISCO NTI
M ILANO - P .CO LA M BRO
TREZZO D 'A DDABERG AM O - V IA GO ISIS
O SIO S O TTOBRESC IA - V IA Z IZIO LA
LACES
SALO RNO
VIPITENO
LUCINICO
M O NTE SAN P ANTA LEO NE
CHIAPPALUG AG NANO
M O DENA - CARPI 2
VC_2016_BO RGO S ESIA
NO _3156_V ERB ANIA
NO _3106_V ERDI
CN_4078_CUNEOCN_4003_A LB A
AT_5005_DACQ UISTO
TO _1272_TO _LING O TTO
BI_2012_B IE LLA1
BI_2046_CO SSAT O
VARES E - V IA V IDOLETTI
SARO NNO - SA NTUARIO
ERBA
BORM IOCHIA VE NNA
SO NDRIO - V IA M E RIZZI
ARESE
CO RM ANO
M ILANO - JUV ARA
LIM ITOM AG ENTA VF
VIM ERCATEB ERG AM O - V IA M E UCCI
LONA TO
SAREZZO - VIA M INELLI
PAV IA - V IA FO LPE RTI
CREM A - V IA INDIPENDE NZACRE M A - V IA X I FEBB RAIOBZ1 V IA AM BA A LA G I
BO RG O VA L
RIVA G AR
ROVE RETO LG P
TRE NT O GA RTRE NTO P SCTRE NTO VEN
QUARTIERE ITA LIA
B ELLUNO -CITTA '
PARCO BISS UO LA
VENEZIA SAC CA F ISO LA
M ANDRIA
CAIRO LI
C .S O F IRENZE
Q UARTO
ACQ UASO LA
M AG G IO LINA
PRCTDLA
VIALE R ISO RG IM ENTO
M O DENA - NO NANTO LANAM O DENA - XX SET TE M BRE
Sistema MINNI
Medie annuali NO2 - 2005
Run “IT1” a 4 km (inventario ISPRA) + assimilazioneConfronto su tutte le stazioni di fondo (122)
0
20
40
60
80
100ca
lc. [
g/m
3 ]
0 20 40 60 80 100meas. [g/m 3]
CN_4201_SA LICETOAT_5012_BUTTIG LIERA
TO_1099_M ANDRIA
LA THUILE
VARENNA
G AM BARACO RTE DEI CO RTE SI
S AN ROCCO AL PO RTO
RENON
M O NTE G A ZA
CAS O N
S.O S VALDO
M O NT E ZO NCO LA N - SUTRIO
CENG IO 1
G IOV I
FO LLO
M O CO M ERO
FebbioNO _3118_PIEVE VERG O NTE
TO _1171_O RBASS ANOTO_1309_VINOV OBUST O ARS IZIO - ACCAM
CO LICO
CANTU ' - V IA M EUCCI
ARCO NATE
M O TT A VISCO NTI
M ILANO - P .CO LA M BRO
TREZZO D 'A DDA
BERG AM O - V IA GO ISISO SIO S O TTO
BRESC IA - V IA Z IZIO LA
LACES
SALO RNO
VIPITENO
LUCINICO
M O NTE SAN P ANTA LEO NE
CHIAPPA
LUG AG NANO M O DENA - CARPI 2
VC_2016_BO RGO S ESIA
NO _3156_V ERB ANIA
NO _3106_V ERDI
CN_4078_CUNEO
CN_4003_A LB AAT_5005_DACQ UISTO
TO _1272_TO _LING O TTO
BI_2012_B IE LLA1
BI_2046_CO SSAT O
VARES E - V IA V IDOLETTI
SARO NNO - SA NTUARIO
ERBA
BORM IOCHIA VE NNA
SO NDRIO - V IA M E RIZZI
ARESE
CO RM ANO
M ILANO - JUV ARA
LIM ITO
M AG ENTA VF
VIM ERCATE
B ERG AM O - V IA M E UCCI
LONA TO
SAREZZO - VIA M INELLI
PAV IA - V IA FO LPE RTI
CREM A - V IA INDIPENDE NZACRE M A - V IA X I FEBB RAIOBZ1 V IA AM BA A LA G I
BO RG O VA L
RIVA G AR
ROVE RETO LG P
TRE NT O GA R
TRE NTO P SCTRE NTO VEN
QUARTIERE ITA LIA
B ELLUNO -CITTA '
PARCO BISS UO LA
VENEZIA SAC CA F ISO LA
M ANDRIA
CAIRO LI
C .S O F IRENZE
Q UARTO
ACQ UASO LA
M AG G IO LINA
PRCTDLA
VIALE R ISO RG IM ENTO
M O DENA - NO NANTO LANAM O DENA - XX SET TE M BRE
Sistema MINNI
Concentrazioni medie annuali di PM10
Sistema MINNI
Medie annuali PM10 - 2005
Run “IT1” a 4 km (inventario ISPRA)
0481 21 62 02 42 83 23 64 04 44 85 2
[ u g / m 3 ]
Sistema MINNI
Medie annuali PM10 - 2005
Run “IT1” a 4 km (inventario ISPRA) + assimilazione
0481 21 62 02 42 83 23 64 04 44 85 2
[ u g / m 3 ]
Sistema MINNI
Confronto speditivo con database BRACE
In via preliminare sono state prese in considerazione tutte le stazioni BRACE disponibili, senza selezione e controlli di coerenza; anche la tipologia
fondo/industriale/traffico e rurale/suburbana/urbana è stata mutuata direttamente da quella presente nella base dati.
Sistema MINNI
Medie annuali PM10 - 2005
Run “IT1” a 4 km (inventario ISPRA)Confronto su tutte le stazioni di fondo (122)
0
20
40
60
80
100ca
lc. [
g/m
3 ]
0 20 40 60 80 100meas. [g/m 3]
S AN ROCCO AL PO RTOCASO N
G HERARDI
FO NTECHIARI
CANTU ' - V IA M E UCCIOS IO SO TTO
LAC ESVIPITENO
M O DENA - CARPI 2
S. Pancrazio Sa lentinoTO RCHIARO LO
CENVS 1
SARO NNO - SANTU ARIO
ERBA
BORM IO
S ONDRIO - V IA M ERIZZI
A RESE
M ILANO - JUV ARA
LIM ITOM AG ENT A VF
VIM ERCATEBE RGAM O - V IA M EUCCI
SARE ZZ O - V IA M INE LLI
CREM A - V IA IND IPEN DENZAM ANTOVA - V IA A RIO STO
TRE VIS O - V IA LANCIER I D I NO VA RA
VE NE ZIA S A CCA FISO LA
M ANDRIA
VIALE R ISO RGIM ENTO
M O DE NA - XX S ETTEM BRE
VILLA ADA
CE NS G 1
Sistema MINNI
Medie annuali PM10 - 2005
Run “IT1” a 4 km (inventario ISPRA) + assimilazioneConfronto su tutte le stazioni di fondo (122)
0
20
40
60
80
100ca
lc. [
g/m
3 ]
0 20 40 60 80 100meas. [g/m 3]
S AN ROCCO AL PO RTO
CASO N
G HERARDI
CANTU ' - V IA M E UCCI
OS IO SO TTO
LACE S
VIPITENO
M O DENA - CARPI 2
SARO NNO - SANTU ARIO
ERBA
BORM IO
S ONDRIO - V IA M ERIZZI
ARE SE
M ILANO - JUV ARA
LIM ITO
M AG ENT A VF
VIM ERCATE
BE RGAM O - V IA M EUCCI
SARE ZZ O - V IA M INE LLI
CREM A - V IA IND IPEN DENZA
M ANTOVA - V IA A RIO STO
TRE VIS O - V IA LANCIER I D I NO VA RA
VE NE ZIA S A CCA FISO LA
M ANDRIA
VIALE R ISO RG IM ENTOM O DE NA - XX S ETTEM BRE
Il confronto delle simulazioni MINNI/Nord-Italia e MEGAPOLI/Po Valley suggerisce l’ipotesi che
simulazioni innestate EUROPA/ITALIA/MACROREGIONI possano fornire
stime più corrette relativamente al PM
MEGAPOLI-Po Valley simulations Nested domains
MEGAPOLI• 2-way nesting (Central EUROPE-Po
Valleey);• Meteo: RAMS (venti piu’ intensi)• SAPRC99 KPP• Emissions: TNO, INEMAR, ISPRA 2005• BC: MPIMATH (gas), GOCART (aerosol)
MODELS:FARM (MEGAPOLI and MINNI)
EMEPMPI-MATCH
GOCART (aerosol, climatological)
Monthly averages (June)
PM2.5MINNI MEGAPOLI
EMEP GOCART
PM10MINNI MEGAPOLI
EMEP GOCART
PM2.5-10MINNI MEGAPOLI
EMEP GOCART
O3MINNI MEGAPOLI
EMEP MPIMATCH
MEGAPOLI-Po Valley simulations Influence of BCs:
Nested domains vs 1-way nesting 1-5/6/2005: 5 days average
RUNS• Nested domains: 2-way nesting
(Central EUROPE-Po Valley) using MPIMATH (gas), GOCART (aerosol) fields for BCs
• 1-way nesting: EMEP fields for BCs
PM2.5
(average 1-5/6/2005)
Nested domains 1-way nesting (EMEP_BCs)
PM10
(average 1-5/6/2005)
Nested domains 1-way nesting (EMEP_BCs)
PM2.5-10
(average 1-5/6/2005)
Nested domains 1-way nesting (EMEP_BCs)
O3
(average 1-5/6/2005)
Nested domains 1-way nesting (EMEP_BCs)
Messaggi
La versione “OpenSource” di FARM potrebbe essere applicata alla campagna della TRISAIA per verificarne le potenzialità (es. meccanismo chimico più aggiornato e utilizzo del modulo di trasferimento radiativo).
Nelle prossime simulazioni MINNI utilizzare il file di output “balance.dat”. Contiene informazioni utili alla interpretazione dei risultati!!
L’utilizzo dei dati di AOD e più in generale dei campi prodotti dai satelliti fornisce informazioni che possono supportare la fase di valutazione del sistema modellistico (confronto tra campi).
il modulo di assimilazione implementato in FARM consente di integrare ancor più compiutamente il “sistema MINNI”, gli inventari delle emissioni ed il dataset BRACE, al fine di produrre mappe di qualità dell’aria sul territorio nazionale e sulle macroregioni sempre più realistici (non appropriato per studi di scenario).
L’inserimento di un dominio a scala europea potrebbe determinare una migliore stima dei livelli di inquinamento sul territorio nazionale.