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    Densità di traffico, il vento e la stratificazione dell'aria influenzano le concentrazioni di biossido di azoto inquinante dell'aria

    Credito:CC0 Dominio Pubblico

    In relazione agli effetti della pandemia di COVID-19, le misurazioni satellitari hanno fatto notizia mostrando quanto l'inquinante atmosferico biossido di azoto (NO 2 ) era diminuito in Cina e nel nord Italia. In Germania, la densità del traffico è il fattore più importante. Però, il tempo ha anche un'influenza sulle concentrazioni di NO2, secondo uno studio del Leibniz Institute for Troposspheric Research (TROPOS), che ha valutato l'influenza delle condizioni meteorologiche sulle concentrazioni di biossido di azoto in Sassonia dal 2015 al 2018 per conto dell'Ufficio statale per l'ambiente della Sassonia, Agricoltura e Geologia (LfULG). È stato dimostrato che la velocità del vento e l'altezza dello strato d'aria più basso sono i fattori più importanti che determinano la quantità di inquinanti che possono accumularsi localmente.

    Al fine di determinare l'influenza di vari fattori meteorologici sulla qualità dell'aria, il team ha utilizzato un metodo statistico che consente di rimuovere matematicamente le fluttuazioni meteorologiche dalle misurazioni a lungo termine. La qualità dell'aria è variabile, in alcuni casi molto forte, a causa delle diverse emissioni e dell'influenza del tempo. Fino ad ora, però, è stato difficile stimare, quale parte hanno le misure legali come le zone a basse emissioni oi divieti di circolazione diesel e quale parte hanno le influenze meteorologiche sulla qualità effettiva dell'aria? Con il metodo utilizzato, questo sarà più facile in futuro.

    NO 2 è un gas irritante che attacca la mucosa delle vie respiratorie, provoca reazioni infiammatorie come ossidante e aumenta l'effetto di altri inquinanti atmosferici. Come sostanza precursore, può anche contribuire alla formazione di particolato. Nell'UE sono stati fissati valori limite per proteggere la popolazione:per il biossido di azoto, si applica un valore medio annuo di 40 microgrammi per metro cubo d'aria (μg/m³). Per tutelare la salute della popolazione, devono essere prese misure se questi valori limite non sono rispettati. Nel 2018/2019, Per esempio, diverse misure sono state prese in Germania, che vanno dalla riduzione del numero di corsie (ad esempio a Lipsia) ai divieti di circolazione per i veicoli diesel più vecchi (ad esempio a Stoccarda).

    Per valutare l'efficacia di tali misure, sarebbe utile determinare l'esatta influenza delle condizioni meteorologiche. L'Ufficio statale per l'ambiente della Sassonia, L'agricoltura e la geologia (LfULG) ha quindi incaricato TROPOS di eseguire uno studio sull'influenza dei fattori meteorologici sulle concentrazioni di NO2 e ha fornito i dati di misurazione della rete di misurazione della qualità dell'aria sassone e i dati meteorologici a questo scopo. I ricercatori sono stati così in grado di valutare i dati di 29 stazioni in Sassonia per un periodo di quattro anni, che rappresentano uno spaccato dell'inquinamento atmosferico, dalle stazioni nei centri di traffico alle stazioni di fondo urbane e rurali e alle stazioni sulla cresta dei monti Erzgebirge. Hanno anche calcolato l'altezza dello strato più basso nell'atmosfera e hanno incorporato nello studio i dati delle stazioni di conteggio del traffico di Lipsia e Dresda. Per la modellazione statistica è stato utilizzato un metodo del campo dell'apprendimento automatico, la cui applicazione nel campo della qualità dell'aria è stata pubblicata per la prima volta da ricercatori britannici nel 2009.

    In questo modo, lo studio è stato in grado di dimostrare che la densità del traffico in tutte le stazioni di traffico è responsabile in modo più significativo delle concentrazioni di ossido di azoto. Però, Anche due parametri meteorologici hanno un'influenza significativa sulle concentrazioni di biossido di azoto:la velocità del vento e l'altezza del cosiddetto strato di miscelazione. Quest'ultimo è un parametro meteorologico che indica l'altezza alla quale lo strato d'aria più basso, dove le emissioni si mescolano, si estende. "È stato anche dimostrato che un'elevata umidità può anche ridurre la concentrazione di biossido di azoto, il che potrebbe essere dovuto al fatto che gli inquinanti si depositano più fortemente sulle superfici umide. Però, le cause esatte non sono ancora chiare, "dice Dominik van Pinxteren.

    L'analisi statistica ha anche permesso ai ricercatori di rimuovere l'influenza del tempo dalle serie temporali delle concentrazioni di inquinanti:aggiustato per il tempo, la concentrazione di ossidi di azoto (NOx) è diminuita in media di un totale di 10 microgrammi per metro cubo tra il 2015 e il 2018 su tutte le stazioni di traffico in Sassonia. Nelle aree urbane e rurali e sul crinale dei Monti Metalliferi, però, Le concentrazioni di NOx tendono a rimanere allo stesso livello. Nonostante ci siano stati alcuni miglioramenti nella qualità dell'aria negli ultimi anni, ci sono buoni argomenti scientifici per ridurre ulteriormente l'inquinamento atmosferico.

    In un modo, questo vale anche per le conclusioni premature della crisi della corona:per scoprire quanto sia stata effettivamente forte l'influenza delle restrizioni iniziali sulla qualità dell'aria, l'influenza del tempo dovrebbe essere statisticamente rimossa in una serie più lunga di misurazioni. A tal fine, sono attualmente in corso presso TROPOS le indagini per l'area di Lipsia, così come uno studio a livello europeo sull'infrastruttura di ricerca dell'UE per i costituenti atmosferici di breve durata come l'aerosol, nubi e gas in traccia (ACTRIS), il cui contributo tedesco è coordinato da TROPOS. Tilo Arnhold


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