Zintegrowany system monitorowania danych przestrzennych dla poprawy jakości powietrza w Krakowie

Transkrypt

1 Ocena warunków wentylacji Krakowa przy wykorzystaniu modelu dyspersji zanieczyszczeń i zastosowaniu metody teledetekcyjnego pomiaru pionowego profilu wiatru Leszek Ośródka Kraków, 11 kwietnia 2016 roku

2 weryfikacja modelu Cel: Określenie warunków wentylacyjnych Krakowa w różnych sytuacjach meteorologicznych Modelowanie pola wiatru Mapa warunków przewietrzania w zależności od warunków pogodowych Pomiary parametrów warstwy granicznej atmosfery Profile wiatru w zależności od warunków pogodowych Atlas warunków przewietrzania miasta w zależności od warunków meteorologicznych Ocena skuteczności modelu na podstawie stężeń PM10

3 Modelowanie pola wiatru - schemat obliczeń ALADIN Pole wiatru Zagospodarowanie i użytkowanie terenu (szorstkość terenu) [ALS_ISOK] MM5 34 warstwy, krok 1 godz., rozdzielczość 4,5 km CALMET rozdzielczość 100 m Kinematyczne i termodynamiczne uwarunkowania przepływów w terenie nachylonym oraz blokujących efektów terenu [ALS_ISOK] Kategoryzacja ze względu na prędkość i kierunek wiatru nad Rynkiem Głównym z modelu CALMET (270 m n.p.g.) oraz uśrednione pola wiatru w obrębie kategorii Wyznaczanie prędkości wiatru na wysokości 4 m, 10 m, 15 m osobno dla każdego punktu gridowego dwoma procedurami w zależności od tego, czy dana wysokości jest w obrębie czy ponad warstwą dachową Modyfikacja prędkości wiatru przy uwzględnieniu parametrów morfometrycznych (A pb, A pt, T, H bśr, H tśr, z, p, fo, f45, f90, f135 [ALS_ISOK]

4 Pole wiatru na wysokości 4 m n.p.g. dla v_270m (3-6) m/s NNW N NNE NWW W NEE E SWW SEE SSW S SSE

5 Pole wiatru na wysokości 4 m n.p.g. dla v_270m (6-9) m/s NWW W NNW N NNE NEE E SWW SEE SSW S SSE

6 Przykład wizualizacji modelu pola wiatru nad Krakowem na tle urbanistycznych kanałów przewietrzania (sektor N) IMGW-PIB

7 Przykład wizualizacji modelu pola wiatru nad Krakowem na tle urbanistycznych kanałów przewietrzania (sektor SW)

8 Przykład wizualizacji modelu pola wiatru nad Krakowem na tle urbanistycznych kanałów przewietrzania (sektor W)

9 SODAR PCS DOPLEROWSKI METEK Dotychczasowe miejsca pomiarowe LOKALIZACJA OKRES POMIAROWY UJ Kampus III IGiGP, ul. Gronostajowa grudzień 2014 styczeń 2015 MPWiK Bielany, ul. Księcia Józefa luty marzec 2015 MPWiK Zbiorniki Krzemionki, ul. Swoszowicka marzec/kwiecień 2015 maj listopad 2015 IMGW-PIB Oddział w Krakowie, ul. P. Borowego kwiecień 2015 UJ Kampus Arcelor Mittal, ul. J. Giedroycia grudzień 2015 marzec/kwiecień 2016 temperatura, prędkość, hydrometeory A2 A3 A1 Zakres wysokościowy: ~500 m, rozdzielczość pionowa: ~20 m, czas uśredniania wyników pomiarów: ~15 min. MPWiK Bielany Arcelor Mittal MPWiK Krzemionki 0,8 x 0,8 m IMGW-PIB

10 SODAR PCS DOPLEROWSKI METEK Róże wiatru w miejscach pomiarowych Arcelor Mittal

11 Częstość występowania niekorzystnych warunków wentylacyjnych do wysokości 100 m n.p.g.

12 Częstość występowania niekorzystnych warunków wentylacji w zależności od wiatru górnego w %

13 Częstość występowania ujemnych pionowych prędkości wiatru a stężenie pyłu PM10

14 Profil klas stabilności atmosfery w dniu z niekorzystnymi warunkami wentylacyjnymi MPWiK "Bielany" Kurdwanów 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 m/s dzień noc

15 Profil klas stabilności atmosfery w dniu z korzystnymi warunkami wentylacyjnymi

16 Kierunek dalszych prac Pomiary sodarowe oraz pyłu zawieszonego in situ Modelowanie profilu wiatru i stężeń pyłu zawieszonego Weryfikacja modelu przewietrzania na podstawie danych pomiarowych

17 Dziękuję za uwagę Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie (IMGW-PIB) Zakład Modelowania Zanieczyszczeń Powietrza ul. Bratków 10, Katowice tel leszek.osrodka@imgw.pl