Caratterizzazione di episodi di trasporto di polvere sahariana sull’Italia centrale

Le polveri sahariane possono incidere sensibilmente sui valori di concentrazione di PM10 nei paesi del Mediterraneo; in particolare, anche in Italia centrale si possono verificare episodi di trasporto di polvere desertica intensi, che possono contribuire al superamento dei valori limite per il PM10. E’ quindi importante identificare il contributo derivante da questa sorgente, individuando gli episodi di trasporto significativi ai fini della detrazione dei superamenti imputabili ai contributi naturali. Per l’identificazione e la quantificazione del contributo sahariano sono state proposte varie metodiche, sia attraverso tecniche sperimentali, sia tramite l’utilizzo di modelli numerici o tramite entrambi gli approcci. I modelli numerici che simulano i processi di trasporto long-range e la deposizione possono essere utilizzati per l’individuazione degli episodi, mentre specifiche tecniche analitiche possono permettere la quantificazione del contributo sahariano alla concentrazione di PM10. Attraverso l’utilizzo del sistema modellistico SPARTA (Sistema integrato di Previsione e Analisi della Qualità dell’Aria per la Regione ToscanA), sviluppato presso il Consorzio LaMMA su incarico della Regione Toscana, sono stati caratterizzati gli episodi più intensi di trasporto di polvere desertica che hanno interessato il territorio toscano nell’estate 2014, periodo nel quale sono state effettuate dall’Università di Firenze specifiche campagne di misura e analisi, nell’ambito del progetto PATOS [1], che hanno permesso di quantificare il contributo sahariano al PM10. La campagna di misure ha previsto campionamenti su base giornaliera a giorni alterni per l’intero periodo e per un periodo di due settimane su base oraria, in un sito sulla costa (La Pira, Livorno) e uno nell’entroterra (Montale, Pistoia). Il sistema modellistico, basato sul modello meteorologico WRF-ARW e sul modello chimico CAMx, che utilizza come condizioni al contorno le stime del modello CHIMERE, permette anche una descrizione tridimensionale dei livelli verticali. In questo modo è possibile distinguere, in modo più efficace rispetto all’utilizzo delle back-trajectories o delle immagini satellitari, tra episodi di trasporto in cui la polvere desertica rimane al di sopra del boundary layer e i casi in cui si verifica un ingresso di particolato nello strato di atmosfera più vicino al suolo, contribuendo all’aumento di concentrazione di PM10. L’utilizzo congiunto del sistema modellistico e delle misure in-situ è in grado di fornire una caratterizzazione completa delle intrusioni sahariane, descrivendole dal punto di vista meteorologico, dinamico e di quantificazione nei siti di misura. Il confronto stime-misure, nel periodo preso in esame, evidenzia un sostanziale buon accordo, con la corretta individuazione dei periodi caratterizzati da concentrazioni alte, considerando sia le misure su base giornaliera, sia su base oraria.