Interpretace výsledků modelových výpočtů

Jan Macoun, Josef Keder, Český hydrometeorologický ústav - macoun@chmi.cz

2

Obsah

• co je model• meteorologické podmínky• vliv terénních překážek – obtékání budov• příklady• závěr

3

Co je model?

• nástroj– neúplná a nepřesná vstupní data – nedokonalý popis

stavu atmosféry– řada zjednodušujících předpokladů – nedokonalý popis

dějů

• přiblížení k realitě – od modelu nelze očekávat přesný popis reality

4

Meteorologické podmínky

• stabilita mezní vrstvy ovzduší• distribuce směrů větru a rychlosti

5

Meteorologické podmínkystabilita mezní vrstvy atmosféry

Třída stability

Vertikální teplotní gradient [°C/100m]

Popis

I. superstabilní

< -1.6 silné inverze, velmi špatné rozptylové podmínky

II. stabilní

-1.6 ≤ < -0.7 běžné inverze, špatné rozptylové podmínky

III. izotermní

-0.7 ≤ < 0.6 slabé inverze, izotermie nebo malý kladný gradient, často mírně zhoršené rozptylové podmínky

IV. normální

0.6 ≤ ≤ 0.8 indiferentní teplotní zvrstvení, běžný případ dobrých rozptylových podmínek

V. konventivní

0.8 < labilní teplotní zvrstvení, dobré rozptylové podmínky

6

Meteorologické podmínkystabilita atmosféry

I. třída stability• rozptyl znečišťujících

látek velmi malý• ZL se šíří na velké

vzdálenosti (kužel 8 – 12° horizontálně, 2 – 6° vertikálně)

• při zemi nízké koncentrace ve vlečce vysoké

• ve vyvýšených polohách – absolutní maxima koncentrací

V. třída stability• nejlepší rozptylové

podmínky• vlečka rozměrná s

nižšími koncentracemi (kužel 26 – 36° horizontálně, 30 – 40° vertikálně)

• intenzivní vertikální pohyby možnost výskytu nárazových vysokých koncentrací v blízkosti zdroje

7

Rozptyl znečišťujících látekI. třída stability - superstabilní

v bodě A – nulové koncentrace, v bodě B velmi vysoké

8

Rozptyl znečišťujících látekV. třída stability - konvektivní

v bodě A – nenulové koncentrace, v bodě B nižší

9

Rozptyl znečišťujících látekpřízemní inverze

10

Rozptyl znečišťujících látekvýšková inverze

11

Rozptyl znečišťujících látekvýšková inverze

12

Meteorologické podmínkyodborný odhad větrné růžice

• k čemu má VR sloužit?– lokální podmínky– region

• v zájmové lokalitě většinou nejsou měření

• obtížné zohlednění lokální cirkulace

13

Obtékání terénní překážky (1/2)

14

Obtékání terénní překážky (2/2)

15

Obtékání budov (1/3)

16

Obtékání budov (2/3)

17

Obtékání budov (3/3) rozsah úplavu

lB = min (H, max (W, L)) • vertikální rozsah úplavu: polovina lB

• horizontální rozsah úplavu: lU

lU = 2,3.lB pro H > 1,25.WlU = 2,5.(W.H) pro 1,25.W > H > 0,33.WlU = 4,4.lB pro 0,33.W > H

• výduch nesmí ležet v úplavu

18

Příkladyhodnocení pole koncentrací

19

Příkladyhodnocení PM10

• emise PM10:– primární: emitované

přímo ze zdrojů– sekundární: vzniklé v

ovzduší chemickými reakcemi

– resuspenze: zvířené působením větru z povrchu + otěry brzd, pneumatik a vozovky

• výsledky získané pouze při zohlednění primárních emisí silně podhodnocují imisní zátěž primární sekundární resuspenze

20

Příkladyzávěry

• „vypočtená koncentrace NO2 je 199,5 µg.m-3 – imisní limit je splněn“ – indikace oblastí s možnými problémy

• „zdroj působí koncentrace 35 µg.m-3 – v oblasti nejsou žádné problémy“ – není zohledněno imisní pozadí

• „modelové koncentrace PM10 od zdrojů jsou 15 µg.m-3 – imisní limit splněn“ – nejsou zohledněny sekundární částice a resuspenze

• „denní imisní limit bude překročen v 0,2 % případů v průběhu roku“ – denní imisní limit bude překročen 1x za pět let

21

Závěr

• šíření znečišťujících ovlivňuje řada faktorů lokálního i regionálního měřítka

• vstupní data nejsou přesná ani úplná ke komplexnímu popisu podmínek v ovzduší

• modelové výpočty slouží jako přiblížení k realitě

• výsledky nelze používat jako přesná čísla• interpretace výsledků vyžaduje zkušenosti a

znalost lokality