Tieliikenteen päästöjen leviäminen

Ilmatieteen laitoksessa on kehitetty tieliikenteen päästöjen leviämismalli CAR-FMI. Lasketut tuntipitoisuudet voidaan analysoida tilastollisesti ja esittää joko taulukkomuodossa tai karttapohjalla esimerkiksi käyttäen MapInfo-paikkatietojärjestelmää.

Tie käsitellään mallissa suorana viivana, jolla on rajallinen pituus. Liikennemäärän oletetaan olevan tunnin ajan vakio ja siten liikenteen päästöt voidaan tulkita rajallisen viivalähteen päästöiksi. Malli laskee tunnittaiset aikasarjat ilman epäpuhtauksien leviämiselle käyttäen seuraavia lähtötietoja:

  • laskentapisteiden ja viivalähteiden paikkatiedot
  • liikennemäärän ja ajoneuvojen nopeuden tuntikeskiarvot
  • päästökertoimet
  • tunti-, vrk-, kk- ja vuosiaikasarjat säätiedoille ja epäpuhtauksien taustapitoisuuksille.

Mallilla voidaan laskea seuraavien epäpuhtauksien leviämistä:

  • häkä (CO)
  • typpimonoksidi (NO)
  • typpidioksidi (NO2)
  • otsoni (O3)
  • hiukkaset (PM2.5 ja PM10)
  • bentseeni (C6H6)

Mallin teknisiä tietoja

CAR-FMI (Härkönen, 2002) on ilmansaasteiden gaussimainen leviämismalli avoimen ympäristön tieverkostossa. Sen nimi on lyhenne sanoista Contaminants in the Air from a Road.

Malli käyttää yleistä analyyttistä ratkaisua ilman epäpuhtauksien leviämiselle (Luhar ja Patil, 1989). Leviämisparametrit mallinnetaan Monin-Obukhov-pituuden, kitkanopeuden ja sekoituskorkeuden funktiona (Gryning ym., 1987). Meteorologiset aikasarjat lasketaan esikäsittelymallilla (MPP-FMI; Karppinen ym., 2000). Liikenteen turbulenssi mallinnetaan semi-empiirisellä lähestymisellä (Petersen, 1980). Malli sisältää perusreaktiot typen oksideille, hapelle ja otsonille sekä kuivalaskeuman pienhiukkasille.

Mallin CAR-FMI tarkempi kuvaus englanniksi

Kirjallisuutta

  1. Gryning, S.E., Holtslag, A.A.M., Irwin, J.S., Sievertsen, B., 1987. Applied dispersion modelling based on meteorological scaling parameters. Atmospheric Environment 21, 79-89.
  2. Härkönen, J., 2002. Regulatory dispersion modelling of traffic-originated pollution, Ph.D. thesis, Finnish Meteorological Institute Contributions 38, University Press, Helsinki, Finland, 103 pp.
  3. Karppinen, A., Joffre, S. M., Kukkonen, J., 2000. The refinement of a meteorological pre-processor for the urban environment. International Journal of Environment and Pollution 14 (1-6), 565-572.
  4. Luhar, A.K., Patil, R.S., 1989. A general finite line source model for vehicular pollution prediction, Atmospheric Environment 25, pp. 555-562.
  5. Petersen, W., 1980. User's guide for HIWAY2, a highway air pollution model. EPA-600/8-80-018, U.S. Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, North Carolina, 69 p.