Ilman epäpuhtauksien leviämisen mallinnus

Samankaltaiset tiedostot
Ilmanlaadun arviointi: uusia tuloksia ja tässä hankkeessa tehtävä työ

FMI dispersion modelling systems. Air Quality Research

Available data sources & Real-time data collection

Pienhiukkaset ja altistuminen liikenneympäristössä

Tampereen ilmanlaadun tarkkailu

Päästö- ja leviämismallien CAR-FMI ja OSPM käytettävyyden parantaminen kaupunkisuunnittelun tarpeisiin maantie- ja katukuiluympäristössä - CAROS

Sensorit ulkoilman hiukkaspitoisuuksien seurannassa. Topi Rönkkö. Ilmanlaadun tutkimusseminaari

Ilmanlaadun muutoksia globaalista lokaaliin neljällä vuosikymmenellä

Assessment of PAH and

LIITE: LES-virtausmallitarkastelu kaupunkibulevardilla OSPM mallinnusvertailu

Ilmansaasteiden haittakustannusmalli Suomelle - IHKU

Ultrapienet hiukkaset kaupunki-ilmassa

Topi Rönkkö Aerosol Physics, Faculty of Natural Sciences, Tampere University of Technology

Ilmakehän aerosoliprosessien ja aerosoliilmastovaikutuksen. tutkimus. Antti-Ilari Partanen Ilmatieteen laitos, Kuopion yksikkö

Lausunto on KANNANOTTO mittaustuloksiin

HSY:n ilmanlaadun tutkimusseminaari Helsinki

40. Valtakunnalliset Ilmansuojelupäivät Lappeenranta

Uusi Pohjoismaiden päästöinventaario ja terveysvaikutusten arviointi

M2T9913 LIIKENNEPERÄISEN ILMANSAASTEALTISTUKSEN ARVIOINTIMENETELMIEN KEHITTÄMINEN KAUPUNKISUUNNITTELUN TARPEISIIN-RELEX

Sisäilmapuhdistimien hiukkaskokojaotellut puhdistustaajuudet

Ilmansaasteiden haittakustannusmalli Suomelle - IHKU

FMI-ENFUSER ilmanlaatumallin kehitystyö INKA-projektissa. Lasse Johansson

Huleveden pitoisuuksien ajallinen ja alueellinen vaihtelu Maija Taka University of Helsinki 1

ILMANLAADUN ALUSTAVA ARVIOINTI SUOMESSA RIKKIDIOKSIDI, TYPEN OKSIDIT, PM 10 JA LYIJY

Ilmansuodattimien luokitus muuttuu Sisäilmastoseminaari 2017 Tero Jalkanen VTT Expert Services Oy

Sensoreilla uutta tietoa ilmanlaadun seurantaan ja ennusteisiin pääkaupunkiseudulla

Väestön altistuminen ilmansaasteille pääkaupunkiseudulla

Mitattua tutkimustietoa ekosysteemipalveluista metropolialueen kestävän kasvun tueksi (EKO-HYÖTY)

HENGITETTÄVIEN HIUKKASTEN KOKOJAKAUMA, KOOSTUMUS JA LÄHTEET PÄÄKAUPUNKISEUDULLA - JATKOTUTKIMUKSET

Puun polton pienhiukkaset ja päästöjen vähentäminen

Ilmansaasteiden haittakustannusmalli Suomelle IHKU


Pienhiukkasten ja mustan hiilen lähteet sekä koostumus pääkaupunkiseudulla

HIRLAM diagnostics for operations and experiments

EnviSuM. EU:n Itämeristrategian sidosryhmätilaisuus Helsinki Sari Repka

Hiukkasten lukumäärän ja keuhkodeposoituvan pintaalan mittaukset erilaisissa ympäristöissä. Ilmanlaadun mittaajatapaaminen, Tampere 11.4.

VT 12 (Tampereen Rantaväylä) välillä Santalahti-Naistenlahti Tiesuunnitelma 2011

PM10-trendit Helsingissä ja Tampereella

Jatkuvatoimiset hiukkasmittaukset. Anssi Julkunen Ilmanlaadun mittaajatapaaminen Turussa

Kokemuksia Ilmanlaadun kehittämishankkeesta Azerbaidžanissa Ilmansuojelupäivät Katja Lovén, Ilmatieteen laitos

Tuoretta tietoa ulkoilman pienhiukkasista. Dos. Hilkka Timonen et al., Ilmatieteen laitos, Pienhiukkastutkimus

KOKONAISMALLI PIENHIUKKASTEN PÄÄSTÖJEN, LEVIÄMISEN JA RISKIN ARVIOINTIIN KOPRA

Joukkoliikenteen kuljettajien ja työntekijöiden pienhiukkasaltistuminen

Lausuntopyyntöluettelo HUOM. Komiteoiden ja seurantaryhmien kokoonpanot on esitetty SESKOn komitealuettelossa

perustamishankkeeseen ja päämajan sijoittamiseen Suomeen

TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY PÖYRY FINLAND OY, ENERGIA, MITTAUSPALVELUT

Keinoja ilmansaasteille altistumisen vähentämiseksi

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY PÖYRY FINLAND OY, ENERGIA, MITTAUSPALVELUT

PIENHIUKKASTEN JA HENGITETTÄVIEN HIUKKASTEN MITTAUSRAPORTTI

Smart City -ratkaisut

Ilmanlaadun kehittyminen ja seuranta pääkaupunkiseudulla. Päivi Aarnio, Helsingin seudun ympäristöpalvelut -kuntayhtymä

Research plan for masters thesis in forest sciences. The PELLETime 2009 Symposium Mervi Juntunen

MOBILE 2 -RAPORTTILISTA 2/2003

Additions, deletions and changes to courses for the academic year Mitä vanhoja kursseja uusi korvaa / kommentit

Helsinki Testbed

KATUPÖLYTUTKIMUS PÄÄKAUPUNKISEUDULLA

ILMANLAADUN ALUSTAVA ARVIOINTI SUOMESSA HIILIMONOKSIDI JA BENTSEENI

TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

Heisingin kaupungin tietokeskus Helsingfors stads faktacentral City of Helsinki Urban Facts 0N THE EFFECTS 0F URBAN NATURAL AMENITIES, ARCHITECTURAL

Envibase-hanke. Esittely KTKlle SYKE Saku Anttila Yrjö Sucksdorff

TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

Ajankohtaisia uutisia CENstandardisointityöstä

tammikuussa 2015 TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

marraskuussa 2014 TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

syyskuussa 2014 TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

Transport and Infrastructure what about the future? Professor Jorma Mäntynen Tampere University of Technology

Stormwater filtration unit

HydMet ennustuskurssi Ilmanlaatuennusteet. Minna Rantamäki, FM. Turvallisuussää/Viranomaisyhteistyö Ilmanlaatu/Ilmanlaadun mallimenetelmät

heinäkuussa 2014 TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

Puunpolton ja kiukaiden päästökertoimet ja uudet ilmastovaikutusarviot

Land-Use Model for the Helsinki Metropolitan Area

TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

maaliskuussa 2014 TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

maaliskuussa 2015 TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

SUOJAVYÖHYKEILMANVAIHTO ESTÄMÄÄN EPÄPUHTAUKSIEN LEVIÄMISTÄ SISÄTILOISSA

Innovatiiviset julkiset (yhteis)hankinnat

lokakuussa 2014 TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

Testbed-havaintojen hyödyntäminen ilmanlaadun ennustamisessa. Minna Rantamäki TUR/Viranomaisyhteistyö ILA/Ilmanlaadun mallimenetelmät

Ulkoilman laatuun ja väestön terveyteen liittyvän uusimman osaamisen ja innovaatiotoiminnan vauhdittaminen

Haittakustannushankkeen (IHKU) tulokset päätöksenteon tueksi

Health Risks from Nearby Sources of Fine Particulate Matter: Domestic Wood Combustion and Road Traffic (PILTTI)

TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

Ilman pienhiukkasten ympäristövaikutusten arviointi

Katubulevardien ilmanlaatu- ja terveyshaittaselvitys

Betonin pitkät käyttöiät todellisissa olosuhteissa

Uudella FMI-ENFUSER ilmanlaatujärjestelmällä tietoa kaupunkien ilmanlaadusta. Lasse Johansson

TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

Vertailulaboratorion kuulumiset

Use of spatial data in the new production environment and in a data warehouse

Social and Regional Economic Impacts of Use of Bioenergy and Energy Wood Harvesting in Suomussalmi

Haittakustannusmalleja ja arvioita muualta. Väinö Nurmi Ilmatieteen laitos

heinäkuussa 2017 TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

TURUN SEUDUN ILMANSUOJELUN YHTEISTYÖRYHMÄ

Transkriptio:

Ilman epäpuhtauksien leviämisen mallinnus Jaakko Kukkonen Ilmatieteen laitos Yhteistyötahot: YTV, KTL, TKK, VTT MOBILE -yhteistyökumppaneita 1993-2003 IL Jaakko Kukkonen Ari Karppinen Tuomas Laurila Mervi Haakana Jari Härkönen Mia Pohjola Leena Partanen Mari Kauhaniemi Harri Pietarila Juha Nikmo Heidi Hellen Hannele Hakola Virpi Tarvainen etc. KTL Matti Jantunen Kimmo Koistinen Otto Hänninen Marko Vallius Päivi Aarnio etc. YTV Tarja Koskentalo Anu Kousa Timo Elolähde VTT Juhani Laurikko Maija Lappi Kari Mäkelä TTY Jorma Mäntynen Hanna Kalenoja TKK Jarkko Niittymäki (nyk. LT Consult) Mette Granberg Ville Könönen

Back row: Otto Hänninen (KTL), Marko Vallius (KTL), Anu Kousa (YTV), Sari Alm (KTL) Juha Pekkanen (KTL), Jaakko Kukkonen (FMI), Ari Karppinen (FMI), Jouni Tuomisto (KTL) and Kimmo Koistinen (KTL) Front row: Päivi Aarnio (KTL), Tuulia Rotko (UH) and Leena Partanen (FMI) Yleiskatsaus tutkimuksen kehittymisestä MOBILE:ssa

Mallitusta päästöistä terveyteen MOBILE (IL, YTV, VTT) 1993-1998 MOBILE2 CAROS ja NOVOC (IL, YTV, VTT), 2002-2003 MOBILE2 DIANA ja RELEX (IL, KTL, YTV, VTT), 1999 2001 EXPAND (IL, YTV, KTL), 1998 2001 (*) Päästö Kaupunki-ilman saastuminen Mikroympäristönilman saastuminen, kadut, sisätilat Altistuminen Koko elimistön annos Kohde-elimen annos Vaikutus terveyteen HEAT (IL, YTV, KTL) 2002 2004 (*) KOPRA (IL, KTL, SYKE, YTV ym.) 2002 2005 (**) YMPÄRISTÖ IHMINEN (*) Rahoitus pääosin Suomen Akatemia, ohjelmat SYTTY ja TERVE (**) Rahoitus pääosin TEKES, FINE-ohjelma 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Traffic flows -> Emissions - > Concentrations of gases; Field measurement campaigns; evaluation of models against campaign and YTV data Traffic flows... -> Exposure User requirements for models, user-friendliness; First models for particulate matter (PM) Hydrocarbons, benzene Evolution of focus areas in the research programmes MOBILE, SYTTY, TERVE, FINE Traffic flows... -> Exposure -> Health effects; including PM Traffic flows -> Health effects; Also regional scale; including PM Evaluation of models for PM against data, combine with weather prediction models

Mallijärjestelmien kehitystä MOBILE:ssa Air quality modelling system - FMI Weather prediction models ECMWF HIRLAM North-Europe HIRLAM Atlantic HIRLAM LINUX Dispersion models - long-range, regional MATCH MATCH (SMHI) LRT, meso SILAM LRT, meso, radioactivity HILATAR LRT, meso BUOYANT meso, micro, fires Dispersion and effects models urban, local MATCH CAR-FMI, roadside UDM-FMI, urban MATCH OSPM (NERI), street canyon ESCAPE, chemical accidents EXPAND (FMI, YTV) population exposure Process models MONO32 (U Helsinki, Stadia) aerosol processes

The integrated modelling system Modelling system in an urban scale Geographical information Emission characteristics Measurements Meteorology, traffic, pollution Traffic simulation Macro- EMME/2 (YTV) Micro- HUTSIM (TKK) Emission inventories VTT, LIISA Corinair Weather prediction, met. pre-processing HIRLAM, MPP- FMI Dispersion of pollutants stationary sources: UDM-FMI roadside: CAR-FMI street canyon: OSPM (NERI) forecasting air quality: API-FMI Activity Model Exposure model Statistical Analysis GIS MapInfo Visualisation The deterministic population exposure model EXPAND Location of population: at home workplaces other places Time - microenvironment - activity data Predicted traffic flow and ambient air concentrations Activity of population Numerical interpolation of concentrations and computation of exposure GIS MapInfo: Spatial distributions of the activity of population, concentrations and exposure on a map

Modelling aerosol dynamics in the atmosphere the MONO32 model FMI, University of Helsinki and Helsinki Polytechnic Particle surface area Ultrafine particles Nucleation-mode Aitken particles Fine particles Accumulation particles Particle size fractions Coarse particles Particle size distribution 0.01 0.1 1 10 100 Nucleation Coagulation Deposition Condensation / Evaporation Dilution C (urban background) Mallien tarkkuuden ja luotettavuuden arviointia

delta NO x/q (s/m 2 ) MEASURED 2 1.8 u < 2m/s 1.6 u > 2m/s 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0-0.2 0-0.4 50 100 150 200 250 300 350-0.6 Leeward Windward Wind direction ( ) delta NO x/q (s/m 2 ) 1.8 2 MODELLED u < 2 m/s 1.6 u > 2 m/s 1.4 1.2 Leeward Windward 0.8 1 0.6 0.4 0.2-0.2 0-0.4 0 50 100 150 200 250 300 350-0.6 Wind direction ( ) MOBILE-hankkeissa suoritettiin kolme kenttäkoe-kampanjaa. Valokuvassa on esitetty Runeberginkadulla Helsingissä 1997 suoritettujen katukuilumittausten mittauspisteiden sijainti. Oikeanpuoleisessa kuvassa on esitetty mitattujen ja mallitettujen pitoisuuksien muuttuminen tuulensuunnan mukana. Esimerkki mitatun ja mallinnetun pitoisuuden vertailusta 1993 140 120 NO2 Pitoisuus (µg/m ) 3 100 80 60 40 Ohjearvo Malli 20 Mittaus 0 a d h Töölö a d h Vallila a d h Leppävaara a d h Tikkurila a = vuosikeskiarvo, d, h = vuorokausi ja tuntiohjearvot

Sovellukset: numeerisia tuloksia The predicted concentration of NO 2 in the greater Helsinki area in the afternoon (3-6 p.m.), in March 1996 (µg/m 3 ).

The predicted population activity in the afternoon (3-6 p.m.), in March 1996 (number of persons). The predicted exposure of population to NO 2 in the afternoon (3-6 p.m.), in March 1996, (µg/m3 *persons).

1997 NO2 concentration (µg m-3) Guide value 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1.5 Km 3 Helsingin kaupunki, Kaupunkimittausosasto 443 /2000, Aineistot: Espoon, Helsingin, Kauniaisten ja Vantaan mittausosastot The NO 2 concentrations compared to the 24h guideline (70µg/m 3, higher values in orange or red) in the Helsinki Metropolitan Area in 1997. Helsinki 2000 PM 10 vuosikeskiarvo Kaksi tumminta sävyä > 20 µg/m 3

2000 2020 An example of scenario computations: Predicted concentration of NO 2, Dark red area > 70 µg/m 3 (national guideline). Mitä MOBILE:n jälkeen: menetelmät jatkokehitykseen ja käyttöön!

Kokonaismalli pienhiukkasten päästöjen, leviämisen ja riskin arviointiin KOPRA (2002 2005) vähennystekniikat ja -kustannukset päästöskenaariot ilmakehän prosessit ja kulkeutuminen primääri- ja sekundäärihiukkasten pitoisuudet energia- ja aktiviteettiskenaariot päästövähennysten arviointi väestön altistus ja riskit Osallistujat: Ilmatieteen laitos, Suomen ympäristökeskus, Kansanterveyslaitos, Pääkaupunkiseudun yhteistyövaltuuskunta, Helsingin Ammattikorkeakoulu, Nordic Envicon, LT Consult Health Effects caused by Urban Air Pollution for the Transport System Plan Scenarios in Helsinki area - HEAT (2002-2004) Health Promotion Research Programme (TERVE) Emission inventories Atmospheric dispersion Exposure and dose Health effects http://www.fmi.fi/research_air/air_18.html

EU-funded project FUMAPEX - Forecasting urban meteorology, air quality and exposure Resolution of models, e.g.: Meteorological observations Global / Regional NWP models Limited area NWP Meso-meteorological models (e.g. non-hydrostatic) Local scale models 15 km ECMWF/HIRLAM Met pre-processors/ Interfaces ~ 1-5 km LM, HIRLAM, > 0.5 km MM5, RAMS, LM ~ 1-10 m CFD, box models Emission data Urban Air Pollution models Population Exposure models Tulevaisuuden katsaus: vielä tehtävää 1. Laajat mallijärjestelmät: päästöistä terveys- ja muihin vaikutuksiin, esim. katukuilu alueellinen skaala mantereen skaala 2. Sääennustusmallien ja ilmanlaatumallien yhteiskäyttö, myös kaupunkiskaalassa 3. Ilmanlaadun terveysvaikutukset, erityisesti hiukkasille, hiukkasten muuntuman arvioiminen yhdessä leviämisen kanssa; hiukkasmallien evaluointi 4. Mallien sovellukset: skenaario- ja vaikutusanalyysi