Le stesse analisi sviluppate per il sito di Ispra sono state effettuate per il sito di San Pietro Capofiume nel mese di maggio 2013. Anche in questo caso sia con la simulazione 01_soap_base che con la simulazione 02_vbs_base si ottengono per l’OA risultati più che soddisfacenti (Figura 6.11). L’andamento è riprodotto molto bene da entrambi gli schemi (IOA di circa 0.8), ma il VBS sovrastima in modo più contenuto le concentrazioni di OA rispetto al SOAP (MB di 0.45 µg/m3 e 0.65 µg/m3 rispettivamente). Si possono notare delle sovrastime più evidenti tra il 7 e il 9 maggio e attorno al 13 maggio, probabilmente a causa di un errore nella simulazione meteorologica, visto che questa sovrastima è presente anche per i composti inorganici che costituiscono il PM. La leggera sovrastima dell’OA di entrambi gli schemi nelle loro configurazioni base è dovuta anche ad una sovrastima della frazione primaria, il cui effetto è tuttavia limitato perché i POA costituiscono circa l’30% dell’OA totale modellato. In Figura 6.12 si osserva una sovrastima sistematica di POA per tutto il periodo, che con il VBS è però più contenuta per il parziale trasferimento in fase vapore di POA.
Figura 6.11: Confronto tra le concentrazioni simulate con le simulazioni
01_soap_base (blu) e 02_vbs_base (rosso) e le concentrazioni osservate di OA nel sito di San Pietro Capofiume a maggio. Come si vede in Figura 6.13 la sovrastima delle concentrazioni di OA nella prima metà di maggio è dovuta alla sovrastima delle concentrazioni di SOA che si fa più marcata con l’utilizzo della simulazione 04_vbs_newivoc che introduce le nuove parametrizzazioni sugli IVOC. Tuttavia, se si osserva la seconda parte 100
Figura 6.12: Confronto tra le concentrazioni simulate con le simulazioni
01_soap_base (blu) e 02_vbs_base (rosso) e le concentrazioni osservate di POA nel sito di San Pietro Capofiume a maggio.
del mese, la simulazione con le modifiche migliora leggermente la capacità del modello di simulare l’osservato come per il sito di Ispra.
Infine, introducendo le revisioni sulla volatilità con la simulazione 05_vbs_newom, come per il sito di Ispra, non si osservano variazioni evidenti per i SOA, mentre per i POA (Figura 6.14) si osserva un aumento delle concentrazioni medie (MB = 0.45 µg/m3 e MB = 0.53 µg/m3 per le simulazioni 04_vbs_newivoc e 05_vbs_newom rispettivamente, con concentrazione media osservata di 0.20 µg/m3). Dunque le prestazioni del modello peggiorano, perché il caso con le pa- rametrizzazioni sugli IVOC presenta già una sovrastima che viene ulteriormente aggravata con l’introduzione delle revisioni sulla volatilità. A San Pietro Capo- fiume si ha una sovrastima di POA su tutto il periodo analizzato probabilmente perché il modello fatica a cogliere la differenza spaziale del dominio (ad Ispra si osservano concentrazioni medie di POA di circa 1 µg/m3 mentre a San Pietro di 0.2 µg/m3). Ciò è dovuto, probabilmente, un errore nella ricostruzione della cir- colazione atmosferica, con conseguente trasporto di masse d’aria troppo elevato dai rilievi verso la pianura, che induce una generale sovrastima degli inquinanti nelle aree centrali del dominio, inclusa l’Emilia Romagna. In Figura 6.15 si può notare che entrambe le frazioni di POA sono sovrastimate dalla simulazione 04_vbs_newivoc(i cui risultati in termini di HOA e BBOA sono identici a quelli della simulazione 02_vbs_base) e che l’introduzione delle modifiche sull’OMSV peggiorano i risultati soprattutto per il BBOA. L’OA associato alla combustione
Capitolo 6. Simulazioni dell’aerosol organico
Figura 6.13: Confronto tra le concentrazioni simulate con la simulazione
02_vbs_base(rosso) e la simulazione 04_vbs_newivoc (viola) e le concentrazioni osservate di SOA nel sito di San Pietro Capofiume a maggio.
di biomassa è largamente sovrastimato per tutto il mese (MF B = 156.1%): probabilmente anche in questo caso, come per Ispra, il modello associa ai BBOA anche le emissioni da agricoltura e non solo da combustione di biomassa. Inoltre, l’andamento temporale dell’osservato presenta picchi tipici delle emissioni da traffico, per cui ai dati osservati di BBOA, che derivano da un’analisi PMF, sono verosimilmente associate emissioni non solo da combustione di biomassa, ma anche da altre fonti emissive.
Osservando i profili giornalieri misurati e simulati (dei run 02_vbs_base e 05_vbs_newom) nelle Figure 6.16 e 6.17 di SOA e POA e di BBOA e HOA si vede che gli andamenti temporali di tutte le frazioni sono molto ben riprodotte dal modello che riesce anche a cogliere i picchi emissivi durante il corso della giornata. Si può notare che, come per Ispra, si ha un anticipo di due ore da parte del modello per le stesse ragioni spiegate nella Sezione precedente. Tuttavia le concentrazioni sono sovrastimate (meno di 1 µg/m3) anche per il caso base (fatto già evidenziato dall’analisi delle serie temporali), soprattutto per quanto
riguarda le concentrazioni di BBOA e HOA e, conseguentemente, di POA. Confrontando le prestazioni del modello degli schemi SOAP e VBS con le nuove parametrizzazioni, si nota che, data una concentrazione media di OA osservata di 1.81 µg/m3, i risultati del VBS sono leggermente migliori (MB = 1.00 µg/m3per il SOAP e MB = 0.85 µg/m3 per il VBS); la sovrastima 102
Figura 6.14: Confronto tra le concentrazioni simulate con la simulazione
04_vbs_newivoc (viola) e la simulazione 05_vbs_newom (aran- cio) e le concentrazioni osservate di POA nel sito di San Pietro Capofiume a maggio.
Figura 6.15: Confronto tra le concentrazioni simulate con la simulazione
04_vbs_newivoc (viola) e la simulazione 05_vbs_newom (aran- cio) e le concentrazioni osservate di HOA, BBOA nel sito di San Pietro Capofiume a maggio.
Capitolo 6. Simulazioni dell’aerosol organico
Figura 6.16: Profili giornalieri per le concentrazioni di SOA e POA nel mese
di maggio per il sito di San Pietro Capofiume. La simulazione 02_vbs_baseè in rosso, mentre la 05_vbs_newom è in giallo.
Figura 6.17: Profili giornalieri per le concentrazioni di BBOA e HOA nel mese
di maggio per il sito di San Pietro Capofiume. La simulazione 02_vbs_base è in rosso, mentre la simulazione 05_vbs_newom è in giallo.
comunque presente è riconducibile ai motivi illustrati in precedenza sia relativi alla meteorologia sia alla ricostruzione del BBOA). Questo miglioramento è dovuto non solo alle migliori prestazioni per i POA, tipiche dello schema VBS, ma anche per un leggero miglioramento nella ricostruzione della frazione secondaria come si vede in Figura 6.18.
Figura 6.18: Confronto tra le concentrazioni stimate con la simulazione
03_soap_newivoc(ocra) e la simulazione 04_vbs_newivoc (vio- la) e le concentrazioni osservate di SOA nel sito di San Pietro Capofiume a maggio.