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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
180
Po 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
Iso
pre
ne
Em
issi
on
s [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
Ter
pen
es E
mis
sio
ns
[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
istr
y [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
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
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
-1.00
0.00 15
1
15
3
15
5
15
7
15
9
16
1
16
3
16
5
16
7
16
9
17
1
17
3
17
5
17
7
17
9
Ac
cu
mu
lati
on
/Co
ars
e
mo
de
s
-250
-200
-150
-100
-50
0
Ait
ke
n m
od
e
Accumulation Coarse Aitken
Net flows [g]
-5.E+09
-4.E+09
-3.E+09
-2.E+09
-1.E+09
0.E+00
1.E+09
2.E+09
3.E+09
4.E+09
5.E+09
15
1
15
3
15
5
15
7
15
9
16
1
16
3
16
5
16
7
16
9
17
1
17
3
17
5
17
7
17
9
Aitken 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
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
Aerosol Chemistry Dep
HNO3 nigh time production due to
chemistry
less dissolution of HNO3 in the particles?
June 2005
-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
163
164
165
166
167
168
169
170
-2.5E+07
-2.0E+07
-1.5E+07
-1.0E+07
-5.0E+06
0.0E+00
5.0E+06
1.0E+07
1.5E+07
2.0E+07
2.5E+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
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
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
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
0
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
NH
4, N
O3
0.0E+00
5.0E+04
1.0E+05
1.5E+05
2.0E+05
2.5E+05
3.0E+05
3.5E+05
SO
4
NH4 NO3 SO4
-1.5E+08
-1.0E+08
-5.0E+07
0.0E+00
5.0E+07
1.0E+08
1.5E+08
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
0
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
NHR
4
Scen_50 Scen_0
June 2005
4
4SO SO
NHR
4
Sulfate rich(1 RSO4 < 2)
Dec. 2005
4
4SO SO
NHR
4
Scen_50 Scen_0
Sulfate poor(RSO4 2)
NO-3
Scen_0 Scen_50% d
iffe
ren
ces
wit
h t
he
“Bas
e ca
se"
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
iffe
ren
ces
wit
h t
he
“Bas
e ca
se"
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
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
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
AO
D a
t 55
0 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
AO
D a
t 55
0 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
AO
D a
t 55
0 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 5
50
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
AO
D a
t 55
0 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 5
50
nm
AOD: FARM vs MODIS Aeronet, data
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
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
AO
D a
t 55
0 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 5
50
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 5
50
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 5
50
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 5
50
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 5
50
nm
AOD: FARM vs MODIS Aeronet, data (ITALY)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
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 5
50
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
AO
D a
t 55
0 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 5
50
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 5
50
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
AO
D a
t 55
0 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
AO
D a
t 55
0 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
Pre
dic
ted
PM10 - daiy average (June) [g m-3]
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100
120
Observed
Pre
dic
ted
O3 EMEP Network
Ozone - max 1 h [g m-3]
0
40
80
120
160
200
240
0 40
80
12
0
16
0
20
0
24
0
Observed
Pre
dic
ted
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
O3
Comparison with some Norvegian observationshttp://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)
0
4
8
1 2
1 6
2 0
2 4
2 8
3 2
3 6
4 0
4 4
4 8
5 2
[ u g / m 3 ]
Sistema MINNI
Medie annuali NO2 - 2005
Run “IT1” a 4 km (inventario ISPRA) + assimilazione
0
4
8
1 2
1 6
2 0
2 4
2 8
3 2
3 6
4 0
4 4
4 8
5 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_SALICETOAT_5012_BUTTIG LIERA
TO _1099_M ANDRIA
LA THUILE
VARENNA
G AM BARACO RTE DEI CO RTESI
SAN RO CCO AL PO RTO
RENO N
M O NTE G AZA
CASO NS.O SVALDO
M O NTE ZO NCO LAN - SUTRIO
CENG IO 1
G IO VI
FO LLO
M O CO M ERO
Febbio NO _3118_PIEVEVERG O NTE
TO _1171_O RBASSANO
TO _1309_VINO VO
BUSTO ARSIZIO - ACCAM
CO LICO
CANTU ' - V IA M EUCCI
ARCO NATE
M O TTA VISCO NTI
M ILANO - P .CO LAM BRO
TREZZO D 'ADDABERG AM O - V IA G O ISIS
O SIO SO TTOBRESCIA - V IA Z IZ IO LA
LACES
SALO RNO
VIPITENO
LUCIN ICO
M O NTE SAN PANTALEO NE
CHIAPPA
LUG AG NANO
M O DENA - CARPI 2
VC_2016_BO RG O SESIA
NO _3156_VERBANIA
NO _3106_VERDI
CN_4078_CUNEOCN_4003_ALBA
AT_5005_DACQ UISTO
TO _1272_TO _LING O TTO
BI_2012_BIELLA1
BI_2046_CO SSATO
VARESE - V IA V IDO LETTI
SARO NNO - SANTUARIO
ERBA
BO RM IOCHIAVENNA
SO NDRIO - V IA M ERIZZI
ARESE
CO RM ANO
M ILANO - JUVARA
LIM ITOM AG ENTA VF
VIM ERCATEBERG AM O - V IA M EUCCI
LO NATO
SAREZZO - V IA M INELLI
PAVIA - V IA FO LPERTI
CREM A - V IA INDIPENDENZACREM A - V IA X I FEBBRAIOBZ1 V IA AM BA ALAG I
BO RG O VAL
RIVA G AR
RO VERETO LG P
TRENTO G ARTRENTO PSC
TRENTO VEN
Q UARTIERE ITALIA
BELLUNO -CITTA '
PARCO BISSUO LA
VENEZIA SACCA FISO LA
M ANDRIA
CAIRO LI
C .SO FIRENZE
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 SETTEM 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_SALICETOAT_5012_BUTTIG LIERA
TO _1099_M ANDRIA
LA THUILE
VARENNA
G AM BARACO RTE DEI CO RTESI
SAN RO CCO AL PO RTO
RENO N
M O NTE G AZA
CASO N
S.O SVALDO
M O NTE ZO NCO LAN - SUTRIO
CENG IO 1
G IO VI
FO LLO
M O CO M ERO
FebbioNO _3118_PIEVEVERG O NTE
TO _1171_O RBASSANOTO _1309_VINO VOBUSTO ARSIZIO - ACCAM
CO LICO
CANTU ' - V IA M EUCCI
ARCO NATE
M O TTA VISCO NTI
M ILANO - P .CO LAM BRO
TREZZO D 'ADDA
BERG AM O - V IA G O ISISO SIO SO TTO
BRESCIA - V IA Z IZ IO LA
LACES
SALO RNO
VIPITENO
LUCIN ICO
M O NTE SAN PANTALEO NE
CHIAPPA
LUG AG NANO M O DENA - CARPI 2
VC_2016_BO RG O SESIA
NO _3156_VERBANIA
NO _3106_VERDI
CN_4078_CUNEO
CN_4003_ALBAAT_5005_DACQ UISTO
TO _1272_TO _LING O TTO
BI_2012_BIELLA1
BI_2046_CO SSATO
VARESE - V IA V IDO LETTI
SARO NNO - SANTUARIO
ERBA
BO RM IOCHIAVENNA
SO NDRIO - V IA M ERIZZI
ARESE
CO RM ANO
M ILANO - JUVARA
LIM ITO
M AG ENTA VF
VIM ERCATE
BERG AM O - V IA M EUCCI
LO NATO
SAREZZO - V IA M INELLI
PAVIA - V IA FO LPERTI
CREM A - V IA INDIPENDENZACREM A - V IA X I FEBBRAIOBZ1 V IA AM BA ALAG I
BO RG O VAL
RIVA G AR
RO VERETO LG P
TRENTO G AR
TRENTO PSCTRENTO VEN
Q UARTIERE ITALIA
BELLUNO -CITTA '
PARCO BISSUO LA
VENEZIA SACCA FISO LA
M ANDRIA
CAIRO LI
C .SO FIRENZE
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 SETTEM BRE
Sistema MINNI
Concentrazioni medie annuali di PM10
Sistema MINNI
Medie annuali PM10 - 2005
Run “IT1” a 4 km (inventario ISPRA)
0
4
8
1 2
1 6
2 0
2 4
2 8
3 2
3 6
4 0
4 4
4 8
5 2
[ u g / m 3 ]
Sistema MINNI
Medie annuali PM10 - 2005
Run “IT1” a 4 km (inventario ISPRA) + assimilazione
0
4
8
1 2
1 6
2 0
2 4
2 8
3 2
3 6
4 0
4 4
4 8
5 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
/m3 ]
0 20 40 60 80 100meas. [g/m 3]
SAN RO CCO AL PO RTOCASO N
G HERARDI
FO NTECHIARI
CANTU ' - V IA M EUCCIO SIO SO TTO
LACES
VIPITENO
M O DENA - CARPI 2
S. Pancrazio SalentinoTO RCHIARO LO
CENVS1
SARO NNO - SANTUARIO
ERBA
BO RM IO
SO NDRIO - V IA M ERIZZI
ARESE
M ILANO - JUVARA
LIM ITOM AG ENTA VF
VIM ERCATEBERG AM O - V IA M EUCCI
SAREZZO - V IA M INELLI
CREM A - V IA INDIPENDENZA
M ANTO VA - V IA ARIO STOTREVISO - V IA LANCIERI D I NO VARA
VENEZIA SACCA FISO LA
M ANDRIA
VIALE R ISO RG IM ENTO
M O DENA - XX SETTEM BRE
VILLA ADA
CENSG 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
/m3 ]
0 20 40 60 80 100meas. [g/m 3]
SAN RO CCO AL PO RTO
CASO N
G HERARDI
CANTU ' - V IA M EUCCI
O SIO SO TTO
LACES
VIPITENO
M O DENA - CARPI 2
SARO NNO - SANTUARIO
ERBA
BO RM IO
SO NDRIO - V IA M ERIZZI
ARESE
M ILANO - JUVARA
LIM ITO
M AG ENTA VF
VIM ERCATE
BERG AM O - V IA M EUCCI
SAREZZO - V IA M INELLI
CREM A - V IA INDIPENDENZA
M ANTO VA - V IA ARIO STO
TREVISO - V IA LANCIERI D I NO VARA
VENEZIA SACCA FISO LA
M ANDRIA
VIALE R ISO RG IM ENTOM O DENA - XX SETTEM 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)
PM2.5
MINNI MEGAPOLI
EMEP GOCART
PM10
MINNI MEGAPOLI
EMEP GOCART
PM2.5-10
MINNI MEGAPOLI
EMEP GOCART
O3
MINNI 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.