Modellering av exponering i Sverige

Transkript

1 Modellering av exponering i Sverige SIMAIRs kopplade modellkoncept och validering Gunnar Omstedt ROADSIDE projektet och SIMAIRhälsa Lars Gidhagen

2 Modellering av exponering - vad vi är på väg mot Hög upplösning i tiden (timmar) och i rummet ( adresser, täta beräkningsrutnät) Relationerna mellan de olika bidragen beror på ämne läge i landet meteorologin/ klimatet tätortens storlek och struktur

3 SIMAIRs databaser och modeller

4 Regionala bidrag 3D meteorologiska data, HIRLAM Emissionsdata EMEP-97 3D transport/kemimodell, MATCH Kemisk mekanism, KPP syntax HIRLAM markanvändning Robertson, L., Langner, J. and Engardt, M., An Eularian limited-area atmospheric transport model. Journal of Applied Meteorology 38,

5 Regionalt bidrag Utländskt bidrag Svenskt bidrag MATCH Sverige Nationella atm.kemiska nät -

6 Urbant bidrag Utvald tätort i 1x1 km rutor, enligt Röda Kartan (ca 100 st.)

7 Urbant bidrag Beräkning genom uppströms influens Emissionsdata 1x1 km Berkowicz, R., 2000a. A simple model for urban background pollution. Environment Monitoring and Assessement 65,

8 Lokala modeller i SIMAIRväg OSPM Berkowicz, R.,2000.OSPM-A parameterised street pollution model. Environmental Monitoring and Assessment Vol. 65: OpenRoad Gidhagen,L., Johansson,C., Omstedt,G., Langner,J. and G. Olivares.Model simulations of NOx and ultrafine particles close to a Swedish highway. Environment Science and Technology QPM10/PM2.5 Omstedt G., Bringfelt B. and C. Johansson A model for vehicle induced non-tailpipe emissions of particles along Swedish roads. Atm. Env. 39,

9 Lokala modeller i SIMAIRved (VEDAIR) Dispersion -Point Modellen bygger på den Danska OML modellen (Berkowicz et. al, 1986, Omstedt,1988). Kemisk algoritm för kväveoxider ingår (Hertel and Berkowicz,1989). Dispersion -Line Linjekällemodell för ändliga linjekällor, spridningsprocesser och kvävekemin enligt Dispersion-Point (Omstedt och Robertsson, 2007)

10 Olika källor ger olika haltbidrag -exempel beräknade PM10 halter Regionala och urbana bakgrundshalter Total halter vid rondellerna nära Umestans Företagspark

11 SIMAIR validering pågående projekt Stefan Andersson och Gunnar Omstedt Figur , , Ny validering Tidigare validering 1. Gävle Norra Skolan (gatu) 26. Malmö Amiralsgatan (gatu) 2. Göteborg Femman (urban) 27. Stockholm Hornsgatan (gatu) 3. Göteborg Gårda, E6 (gatu) 28. Stockholm Norrlandsgatan (gatu) 4. Göteborg Haga (gatu) 29. Stockholm Sveavägen (gatu) 5. Göteborg Mölndal, E6 (gatu) 30. Sundsvall Skolhusallén (gatu) 6. Helsingborg Drottninggatan (gatu) 31. Umeå Stadsbiblioteket (urban) 7. Helsingborg Malmöleden (gatu) 32. Uppsala Kungsgatan (gatu) 8. Jönköping Barnarpsgatan (gatu) 33. Uppsala Stadsbiblioteket (urban) 9. Jönköping Hoppets Torg (urban) 10. Kalmar Brandstationen (urban) Validering av SIMAIR ved 11. Karlskoga Katrinedalsgatan (gatu) 34. Lycksele Forsdala 12. Karlstad Hamngatan (gatu) 13. Karlstad Älvgatan (gatu) Extern validering 14. Kristianstad Västra Boulevarden (gatu) 35. Norrköping 15. Landskrona Eriksgatan (gatu) 16. Mariestad Nygatan (gatu) 17. Nässjö Brogatan (gatu) 18. Sollentuna Turebergsleden (gatu) 19. Sundsvall Stadshuset (urban) 20. Västerås Kopparbergsvägen (gatu) 21. Västerås Stadshuset (urban) 22. Västerås Stora gatan (gatu) 23. Västerås Vasagatan (gatu) 24. Örebro Karolinska skolan (urban) 25. Östersund (urban) Gaturum, ny validering Urban bakgrund, ny validering Gaturum, tidigare validering Urban bakgrund, tidigare validering Vedeldat bostadsområde Geografisk fördelning över mätstationer som utvärderingen innefattar. Röd markering anger mätningar i gaturum och svart mätningar i urban bakgrund. Cirklar ( ) anger nya mätstationer för denna studie och trianglar (Δ) betyder mätstationer från tidigare genomförd validering..

12 Gaturum PM10 Table 1. Street and traffic information for the six Swedish streets used in this study. Street Height of buildings (m) side 1/side 2 Width of the street (m) Traffic intensity (vehicles/day) Heavy duty vehicles (%) Antiskid treatment Share of studded tyres (%) Sundsvall/Skolhusallen 10/ sand 90 Uppsala/Kungsgatan 20/ sand 76 Stockholm/Sveavägen 25/ salt 75 Stockholm/Norrlandsg 25/ salt 75 Stockholm/Hornsgatan 24/ salt 75 Malmö/Amiralsgatan 25/ salt 30 Figure 2. Comparison of measured (+) and modelled (grey solid line) daily mean concentrations of PM10 (µg/m 3 ) at six different streets in Sweden: (a) Skolhusallen in Sundsvall for six month during the year 2002, (b) Kungsgatan in Uppsala for the year 2001, (c) Sveavägen (d) Norrlandsgatan and (e) Hornsgatan in Stockholm for the year 2003, (f) Amiralsgatan in Malmö for about four month during the year r is the correlation coefficient. The results from (b) - (e) are also presented and discussed by Gidhagen et al. (2008).

13 Urban bakgrund PM10 -Femman i Göteborg Stationen placerad på Femman-huset i Nordstan i centrala Göteborg Uppmätt SIMAIR Reg. back. SIMAIR Årsmedelvärde [µg/m 3 ] %-il [µg/m 3 ] %-il [µg/m 3 ] Antal dygn > 50 µg/m Antal dygnsmedel < 0.5 * mätdata: 13 Antal dygnsmedel > 1.5 * mätdata: 24 Totalt 37 dygn av % av dygnen uppfyller kvalitetskravet

14 Urban bakgrund NO2 - Stadsbiblioteket Uppsala Jämförelse mellan mätta och beräknade dygnsmedelhalter av NO 2 (µm 3 ) vid IVLs Urbammätstation vid Stadsbiblioteket i Uppsala år r anger koorrelationskoefficienten.

15 Gaturum NO NO2(µg/m3) SIMAIR R Number of datapoints=6986 Average measured=37.4 Average modelled=37.3 r=0.54 NO2(µg/m3) SIMAIR R Number of datapoints=8725 Average measured=27.2 Average modelled=28.5 r= NO2(µg/m3) mätdata R NO2(µg/m3) mätdata R1 Jämförelse mellan mätta och beräknade timhalter av NO 2 (µg/m 3 ) vid den västra sidan (vänstra figuren) och den östra (högra figuren) mätplatsen vid Kungsgatan i Uppsala år NO 2 - modelled (µg/m 3 ) Number of datapoints=1895 Average measured=43.5 Average modelled=42.4 r=0.87 Jämförelse mellan mätta och beräknade timmedelhalter av NO 2 (µg/m 3 ) vid Amiralsgatan i Malmö under tidsperioden 17 februari- 27 juni år NO 2 - measured (µg/m 3 )

16 SIMAIR validering - bostadsområde med vedeldning PM10 Figure 3. Comparison of measured (+) and modelled (grey solid line) daily mean concentrations of PM10 (µg/m 3 ) at Lycksele/Sweden for two different time periods. Grey broken line is background concentrations and thin grey solid line is daily mean temperature. (a) Time period , (b) Time period

17 SIMAIR validering - i relation till MKNs kvalitetskrav Figure 4. Comparison of measured and modelled concentrations of PM10 (µg/m 3 ) expressed in terms of air quality levels defined by the Swedish legislation and the EU directive on air pollution levels for PM10. Broken line shows the modelling uncertainty of ±50% defined for annual averages of PM10. (a) All data, (b) data below 60 µg/m 3. The figures present the same results as given in Table 2.

18 Jämförelse för NO2 Jämförelse mellan mätta och beräknade statistiska haltmått av NO 2 (µg/m 3 ) definierade i miljökvalitetsnormen. Jämförelsen görs för två olika gator i två olika städer i Sverige nämligen Uppsala och Malmö. Streckad röd linje visar miljökvalitetsnormens kvalitetskrav för modellberäkningar (baserat på årsmedelvärde) på +/- 30 %.

19 Sammanfattning Vi är på väg att utvecka ett modellsystem som kan användas i hela Svergie för exponeringsberäkningar med hög tids- (timmar) och rumsupplösning Behövs mer mätdata för verifikation av systemet framförallt i bostadområden