La caratterizzazione chimico-fisica del particolato atmosferico ed una corretta quantificazione delle sue componenti può permettere la comprensione dei processi di formazione dell'aerosol, e può quindi aiutare a definire migliori strategie di riduzione del particolato. Per questo la Regione Toscana nell'ambito del progetto PATOS ha promosso, nel corso degli anni, numerose campagne di misura del particolato atmosferico, in siti di diversa tipologia. In particolare, nel periodo gennaio-dicembre 2014 è stata svolta una campagna di campionamento e analisi del PM10, che ha riguardato due siti presso stazioni di monitoraggio della qualità dell'aria, nell'entroterra (Montale, Pistoia) e sulla costa (La Pira, Livorno). Il PM10 è stato raccolto per un anno su base giornaliera a giorni alterni tramite campionatore FAI Hydra Dual Sampler e, per periodi più brevi, su base oraria tramite campionatore Streaker; l'applicazione di diverse tecniche analitiche (cromatografia ionica, analisi termo-ottica, PIXE) ha permesso di ottenere una dettagliata speciazione del particolato. Si tratta quindi di un data-set che consente di studiare la variabilità stagionale dei principali componenti del PM10, in particolare dei composti organici, del carbonio elementale, dei nitrati, dei solfati e dell'ammonio, della componente naturale - sale marino e polvere sahariana. La disponibilità di questa tipologia di dati rappresenta una importante risorsa per la verifica e la validazione dei risultati ottenuti dai modelli numerici. Infatti anche attraverso un approccio modellistico è possibile stimare le componenti chimiche del particolato, ma ottenere una validazione attraverso il confronto con specifiche misure risulta spesso difficile. Scopo del presente lavoro è quello di effettuare una verifica della capacità del sistema di modelli SPARTA - Sistema integrato di Previsione e Analisi della Qualità dell'Aria per la Regione ToscanA - sviluppato dal Consorzio LaMMA su incarico della Regione Toscana, di simulare correttamente i principali componenti del particolato, attraverso il confronto con le misure dei composti chimici che formano la frazione PM10. Il sistema SPARTA si basa sul modello meteorologico WRF-ARW e sul modello chimico CAMx, ed è costituito da due catene distinte, che operano in modalità previsionale e di analisi, su un dominio di calcolo che copre il territorio toscano con una risoluzione orizzontale di 2km. La catena in modalità analisi è adottata in molteplici ambiti, come supporto alla Regione Toscana nella realizzazione dei Piani Annuali di Valutazione della Qualità dell'Aria, per effettuare analisi di scenario nella pianificazione di interventi di mitigazione dell'inquinamento atmosferico. La configurazione previsionale permette di stimare la concentrazioni di PM10, PM2.5, NO2, O3, polvere sahariana e di pubblicarne quotidianamente le mappe sul sito del Consorzio Lamma. Queste verifiche, che vanno ad approfondire e completare l'analisi che viene abitualmente condotta attraverso il confronto con i dati della rete di monitoraggio regionale, mostrano un discreto accordo con i dati osservati, in particolare della componente inorganica e della componente naturale, mentre si evidenzia una generale sottostima della componente organica.
Valutazione del sistema modellistico SPARTA attraverso il confronto con misure di speciazione chimica del particolato PM10
F Calastrini;
2018
Abstract
La caratterizzazione chimico-fisica del particolato atmosferico ed una corretta quantificazione delle sue componenti può permettere la comprensione dei processi di formazione dell'aerosol, e può quindi aiutare a definire migliori strategie di riduzione del particolato. Per questo la Regione Toscana nell'ambito del progetto PATOS ha promosso, nel corso degli anni, numerose campagne di misura del particolato atmosferico, in siti di diversa tipologia. In particolare, nel periodo gennaio-dicembre 2014 è stata svolta una campagna di campionamento e analisi del PM10, che ha riguardato due siti presso stazioni di monitoraggio della qualità dell'aria, nell'entroterra (Montale, Pistoia) e sulla costa (La Pira, Livorno). Il PM10 è stato raccolto per un anno su base giornaliera a giorni alterni tramite campionatore FAI Hydra Dual Sampler e, per periodi più brevi, su base oraria tramite campionatore Streaker; l'applicazione di diverse tecniche analitiche (cromatografia ionica, analisi termo-ottica, PIXE) ha permesso di ottenere una dettagliata speciazione del particolato. Si tratta quindi di un data-set che consente di studiare la variabilità stagionale dei principali componenti del PM10, in particolare dei composti organici, del carbonio elementale, dei nitrati, dei solfati e dell'ammonio, della componente naturale - sale marino e polvere sahariana. La disponibilità di questa tipologia di dati rappresenta una importante risorsa per la verifica e la validazione dei risultati ottenuti dai modelli numerici. Infatti anche attraverso un approccio modellistico è possibile stimare le componenti chimiche del particolato, ma ottenere una validazione attraverso il confronto con specifiche misure risulta spesso difficile. Scopo del presente lavoro è quello di effettuare una verifica della capacità del sistema di modelli SPARTA - Sistema integrato di Previsione e Analisi della Qualità dell'Aria per la Regione ToscanA - sviluppato dal Consorzio LaMMA su incarico della Regione Toscana, di simulare correttamente i principali componenti del particolato, attraverso il confronto con le misure dei composti chimici che formano la frazione PM10. Il sistema SPARTA si basa sul modello meteorologico WRF-ARW e sul modello chimico CAMx, ed è costituito da due catene distinte, che operano in modalità previsionale e di analisi, su un dominio di calcolo che copre il territorio toscano con una risoluzione orizzontale di 2km. La catena in modalità analisi è adottata in molteplici ambiti, come supporto alla Regione Toscana nella realizzazione dei Piani Annuali di Valutazione della Qualità dell'Aria, per effettuare analisi di scenario nella pianificazione di interventi di mitigazione dell'inquinamento atmosferico. La configurazione previsionale permette di stimare la concentrazioni di PM10, PM2.5, NO2, O3, polvere sahariana e di pubblicarne quotidianamente le mappe sul sito del Consorzio Lamma. Queste verifiche, che vanno ad approfondire e completare l'analisi che viene abitualmente condotta attraverso il confronto con i dati della rete di monitoraggio regionale, mostrano un discreto accordo con i dati osservati, in particolare della componente inorganica e della componente naturale, mentre si evidenzia una generale sottostima della componente organica.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
