Voorspelling luchtkwaliteit : maandag 13 juli 2020

Kwaliteitsindex Ozon PM10 NO2 Modellen Info

Voorspellingsmodellen
Luchtkwaliteitsvoorspellingen

Voorspellingen van de luchtkwaliteit zijn net als weersvoorspelligen niet altijd eenvoudig.
Er zijn 4 belangrijke factoren die de luchtkwaliteit bepalen  :

Emissions Emissiebronnen

Luchtvervuilende stoffen (polluenten) worden in de atmosfeer gebracht door verschillende bronnen.  De belangrijkste bronnen zijn de industrie, het wegverkeer, de gebouwenverwarming (of koeling), de energiesector en de landbouw. De hoeveelheid uitgestoten luchtverontreinigende stoffen varieert met de tijd en hangt af van de plaats : zo zullen de emissies van het wegverkeer hoger zijn tijdens de spitsuren en in een stedelijke omgeving (met veel verkeer). Het is niet altijd eenvoudig de exacte hoeveelheid uitgestoten stoffen te bepalen.
Meteo Meteo

De meteorologische omstandigheden zijn een tweede belangrijke factor die de luchtkwaliteit bepalen. Zo zal in de winter bij windstil weer en wanneer er een temperatuursiversie is de luchtverontreiniging slecht verdund worden en de luchtverontreiniging zal toenemen.   Wind, regen en maritieme luchtstromingen zorgen in onze streken voor periodes met weinig luchtvervuiling.
Chemistry Chemische processen in de atmosfeer

In de atmosfeer kunnen  allerhande ingewikkelde chemische reacties plaats vinden. Zo zal in de zomer bij zonnig en warm weer er veel fotochemische activiteit zijn en kan uit de aanwezige luchtvervuiling ozon gevormd worden. Ook bij de vorming van fijn stof spelen chemische reacties een belangrijke rol.
Transport Transport van luchtverontreiniging

Via de wind kan luchtvervuiling over lange afstanden getransporteerd worden naar andere regio's.  Een belangrijk deel van de luchtvervuiling in de verschillende gewesten wordt aangevoerd uit het buitenland. Er wordt echter niet alleen vervuiling geïmporteerd, vervuiling die hier wordt geproduceerd wordt ook geëxporteerd naar het buitenland. Het aandeel eigen vervuiling en vervuiling afkomstig uit het buitenland hangt af  verblijftijd van die polluent in de atmosfeer.

Er worden op IRCEL 3 verschillende voorspellingsmodellen gebruikt :

Model Beschrijving Polluenten
OVL OVL Het computermodel OVL is een neuraal netwerk model. Het model genereert een voorspelling van de fijn stof (PM10) concentraties op basis van voorspelde meteorologische parameters en historische meetreeksen van luchtvervuiling. Het voordeel van neurale netwerk modellen is dat ze zeer snel voor een specifieke plaats een voorspelling kunnen maken met eenvoudige inputgegevens. Het nadeel is dat ze alleen voor plaatsen waar reeds voldoende lange tijd de luchtkwaliteit wordt gemeten een voorspelling kunnen genereren.
Meer info over het door de VITO ontwikkelde OVL model vindt u hier.
PM10
SMOGSTOP SMOGSTOP Het computermodel SMOGSTOP is een cluster van verschillende statistische modellen (waaronder een neuraal netwerk model). Het model genereert een voorspelling van de hoogste uurgemiddelde ozonconcentraties op basis van voorspelde meteorologische parameters en historische meetreeksen van luchtvervuiling. Het voordeel van SMOGSTOP is dat het zeer snel voor een specifieke plaats een voorspelling kan maken met eenvoudige inputgegevens. Het nadeel is dat alleen voor plaatsen waar reeds voldoende lange tijd ozon wordt gemeten een voorspelling kan  gegenereerd worden.
Meer info over het door de VITO ontwikkelde SMOGSTOP model vindt u in het artikel (pdf) gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift "Environmetrics" en hier .
Ozon
CHIMERE CHIMERE Het CHIMERE computermodel is een deterministisch model dat op basis van meteovoorspellingen, emissies van luchtverontreinigde stoffen en landgebruikdata de zeer complexe fysische processen en chemische reacties die zich in de atmosfeer kunnen voordoen tracht te simuleren. Het voordeel van deterministische modellen is dat ze de luchtkwaliteit ook kunnen inschatten op plaatsen waar de luchtkwaliteit niet wordt gemeten. Het nadeel is de veel complexere input en de lange rekentijden (al wordt dat laatste door steeds snellere computers stillaan minder belangrijk). De huidige resolutie van het CHIMERE model is ongeveer 50x50 km. Het model berekent dus concentraties die representatief zijn voor een vrij groot gebied. Plaatselijk (in de buurt van industriële vestigingen, drukke verkeersaders, ...) kan de werkelijke concentratie dus hoger zijn.
Meer info over het door IRCEL aangepaste CHIMERE model vindt u hier.
Ozon
PM10
PM2.5
NO2
SO2

De resultaten van deze modellen worden (samen met onze eigen expertise) gebruikt om de bevolking te verwittigen voor zomersmog (ozonsmog) of wintersmog (belangrijkste component fijn stof).

Omwille van een verschil in concep is het mogelijk dat het CHIMERE en het OVL of SMOGSTOP model soms verschillende voorspellingen genereren. Interpretatie van de modelresultaten is dus niet altijd eenvoudig en hiermee dient dus opgepast te worden.