19/04/2012
EC-modellering in Vlaanderen: het effect van snelheidsverlaging op snelwegen Wouter Lefebvre en vele anderen…
VVM…
19/04/2012 © 2012, VITO NV
2
Inhoudstafel » Methodologie » Validatie » Case study
19/04/2012 © 2012, VITO NV
3
Methodologie » Emissies: EC/PM2.5 verhouding uit Schaap et al. (2004) Number S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11
Description Combustion in energy and transformation industries (stationary sources) Non-industrial combustion plants (stationary sources) Combustion in manufacturing industry (stationary sources) Production processes (stationary sources) Extraction and distribution of fossil fuels and geothermal energy Solvent use and other product use Road transport Other mobile sources and machinery Waste treatment and disposal Agriculture Other sources and sinks
EC/PM2.5 0.11 0.21 0.25 0 0.85 0 0.6611 0.52 0.004 0.17 0
EC (ton/yr) 88 498 404 0 0 0 2213 1634 1 85 0
Verandering voor sector S7 om groot aantal diesels in Vlaanderen mee te nemen
19/04/2012 © 2012, VITO NV
4
Methodologie » Koppeling ‘lage’resolutie model met hoge resolutie model » Lage resolutie model: AURORA (3x3 km²) of BelEUROS (15x15 km²) » Hoge resolutie: IFDM (bi-gaussiaans: 1x1 km² tot hoge resolutie dicht bij snelwegen) » Dubbeltellingscorrectie
19/04/2012 © 2012, VITO NV
5
Vermijd dubbeltelling: theoretisch voorbeeld
_
Low resolution data – local concentr.
Low resolution data
Disaggregation on high res. grid
Aggregated high resolution data
+
High resolution data
19/04/2012 © 2012, VITO NV
6
Vermijd dubbel telling: praktisch voorbeeld Lage resolutie data (AURORA) Hoge resolutie data uitgemiddeld over lage resolutie rooster
Hoge resolutie data
19/04/2012 © 2012, VITO NV
7
Vermijd dubbeltelling: praktisch voorbeeld
_
+ =
19/04/2012 © 2012, VITO NV
8
Validatie » Chemkar-metingen: drie chemkarcampagnes reeds waarbij om de 6/4 dagen EC gemeten wordt op verschillende punten. » Metingen uitgevoerd door de VMM. » Simulaties voor dezelfde dagen bovenop achtergrond van 2007 (Chemkar 1), een mengeling van 2007/2010 (Chemkar 2) of 2010 (Chemkar 3).
19/04/2012 © 2012, VITO NV
9
19/04/2012 © 2012, VITO NV
10
Validatie
19/04/2012 © 2012, VITO NV
11
En nog wat hogere resolutie… (inclusief street canyons)
19/04/2012 © 2012, VITO NV
12
Case study: inleiding en motivatie » EU AQ Directive: Lidstaten moeten actieplannen opzetten om het risico en de duur van episodes te bepalen » Eén van de maatregelen in Vlaanderen: » Snelheidslimiet van 90 km/h op meer dan 450 km snelweg als de voorspelde PM10-concentraties hoger dan 70 µg/m³ liggen voor twee opeenvolgende dagen
19/04/2012 © 2012, VITO NV
13
13
Modelketen METEO
AIR QUALITY
EMISSIONS
ECMWF
CHIMERE
EMEP
ARPS
AURORA
MIMOSA
IFDM
19/04/2012 © 2012, VITO NV
14
Effect op PM2.5 verkeersemissies
19/04/2012 © 2012, VITO NV
15
Irregulier IFDM-grid
800m
400 m
200m
200 m 100m 50m
19/04/2012 © 2012, VITO NV
16
IMPACT van deze maatregel » S1 - REF: impact on PM2.5
PM2.5 [%] 19/04/2012 © 2012, VITO NV
17
17
Impact op blootstelling van de bevolking PM2.5 100
PM2.5
90
PM2.5 1-ref PM2.5 2-ref PM2.5 3-ref
% bevolking met meer dan x% daling
80
PM2.5 4-ref PM2.5 5-ref
70 60 50 40 30 20 10 0 0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
x% daling in concentratie
19/04/2012 © 2012, VITO NV
18
18
6
Effect op andere polluenten? » Impact op totale hoeveelheid PM2.5 is gelimiteerd » Focus op EC » Via eerste ruwe inschatting: » EC = 70% van PM2.5 uitlaatemissie » S1 – REF: impact op EC
19/04/2012
19/04/
© 2012, VITO NV
19
19
Zoom op Brusselse Ring: EC
19/04/2012 © 2012, VITO NV
20
Blootstelling?
19/04/2012 © 2012, VITO NV
21
Gelijkaardige bevindingen: metingen op autoloze zondag Brussel 20 september 2009 Bron : Peter Vanderstraeten (Leefmilieu Brussel, 2009) Autoloze periode
9000
Black Carbon (ng/m³)
8000 7000
120 Black Carbon PM10
100
80
6000 5000
60
4000
PM10 (µg/m³)
10000
40
3000 2000
20
1000 0
PM10 : hoge secundaire fractie -> precursoren gisteren … EC : lokale (verkeers)emissies veel belangrijker : onmiddellijk effect ! 19/04/2012 © 2012, VITO NV
22
19/04/2012
© 2012, VITO NV
21/09 22:30
21/09 19:00
21/09 15:30
21/09 12:00
21/09 08:30
21/09 05:00
21/09 01:30
20/09 22:00
20/09 18:30
20/09 15:00
20/09 11:30
20/09 08:00
20/09 04:30
BC PM10 NOx
20/09 01:00
19/09 21:30
19/09 18:00
19/09 14:30
19/09 11:00
20;000.00
19/09 07:30
19/09 04:00
19/09 00:30
Gelijkaardige bevindingen: metingen op autoloze zondag Brussel 20 september 2009
25;000.00 300
Autoloze periode 250
200
15;000.00 150
10;000.00 100
5;000.00 50
0.00 0
23
Conclusies en referenties » EC-modellering wordt gebruikt in Vlaanderen » Toegevoegde waarde tov PM2.5 » Validatie = goed
Lefebvre W., Fierens F., Trimpeneers, E., Janssen, S., Van de Vel, K., Deutsch, F., Viaene, P., Vankerkom J., Dumont G., Vanpoucke C., Mensink C., Peelaerts W. and Vliegen J. (2011a), Modeling the effects of a speed limit reduction on traffic-related elemental carbon (EC) concentrations and population exposure to EC, Atmospheric Environment, 45, 197-207, doi: 10.1016/j.atmosenv.2010.09.026 Lefebvre W., Vercauteren J., Schrooten L., Janssen S., Degraeuwe B., Maenhaut W., de Vlieger I., Vankerkom J., Cosemans G., Mensink C., Veldeman N., Deutsch F., Van Looy S., Peelaerts W., Lefebre F. (2011b), Validation of the MIMOSA-AURORA-IFDM model chain for policy support: modeling concentrations of elemental carbon in Flanders, Atm. Env., 45/37, 6705-6713., doi: 10.1016/j.atmosenv.2011.08.033
19/04/2012 © 2012, VITO NV
24
