Projekti / Programi
Prognostični in diagnostični modelirni sistem za kontrolo onesnaženja ozračja v regiji
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.02.04 |
Naravoslovje |
Fizika |
Meteorologija in oceanografija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.05 |
Naravoslovne vede |
Zemlja in okolje |
Raziskovalci (5)
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
2574 |
MEIS storitve za okolje d.o.o. |
Šmarje - Sap |
2271478 |
305 |
Pomen za razvoj znanosti
Najpomembnejši znanstveni prispevek je uspešna napoved vremena v podrobni ločljivosti (krajevni in časovni) in njena uporaba za potrebe modeliranja onesnaženja ozračja.
Dokazali smo, da je tudi za zelo zapletene primere nad kompleksnim terenom, kakršen je v Sloveniji, možno sprotno izdelovati učinkovite lokalne vremenske napovedi in napovedi onesnaženja ozračja z ujemanjem v kraju in času z dejanskim stanjem (ki je merjen na avtomatskih okoljskih merilnih postajah). Za doseganje tega cilja smo sklopili prognostične metode z diagnostičnimi metodami, saj smo le na tak način lahko dobili prognoze vremena v fini resoluciji, ki so se tudi v plasteh pri tleh ujemale z merjenim stanjem. Dodatno pa smo za avtomatsko oceno prispevka transporta onesnaževal iz drugih regij sistem za diagnozo in prognozo lokalnega onesnaženja zraka enosmerno sklopili z meddržavnim sistemom QualeAria, ki ga v sprotnem režimu poganjajo tudi za področje Slovenije v Arianetu iz Milana, ki je naš partner iz tujine pri tej raziskavi.
Postavili smo tudi dve novi metodi v postopkih validacije modelirnih sistemov za ponazoritev širjenja onesnaženja v ozračju. Obe metodi sta pomembni predvsem tam kjer so rezultati že dovolj dobri, da lahko govorimo o ujemanju v kraju in času nad zelo kompleksnim terenom. Podrobno smo definirali metodo analize takega ujemanja z možnim odmikom v kraju in v času. Poseben poudarek pa smo posvetili enoznačni karakterizaciji veljavnosti validirane metode glede na kompleksnost terena nad katerim proučujemo dogajanje v atmosferi. Uvedli smo indeks »višine in dolžine terenske kompleksnosti«. Pri prenosljivosti in uporabnosti rezultatov validacije se je doslej govorilo zgolj o resoluciji za katero je bila validacija izvedena, mi pa smo uvedli še standardiziran podatek o področju, še zdaleč namreč ni isto, če je v horizontalni resoluciji 4km model validiran nad Grand canyonom ali nad kanjonom Save v Zasavju.
Celovito testirno okolje (»testbed«), ki je sestavljeno iz diagnostičnega in prognostičnega modelirnega sistema, ima velik znanstveni pomen zaradi:
• delovanja v podrobni ločljivosti,
• nad kompleksnim terenom
• in v realnem času za večletno obdobje.
Testirno okolje uspešno služi kot orodje za validacijo.
Baza podatkov, ki vsebuje rezultate diagnostičnega in prognostičnega modeliranja za daljše časovno obdobje (nekaj let) ter meritve onesnaženja ozračja, bo na voljo za nadaljnje obširne validacije modela in za možno primerjavo tudi z rezultati drugih modelov za oceno njihove primernosti za uporabo nad zelo kompleksnim terenom. To je zelo pomembna baza podatkov, ker so validacije modelov onesnaženja zraka sicer izredno kompleksni in dragi projekti.
Doslej izvedene in v znanstveni literaturi objavljene naše validacije so potrdile, da so napovedi onesnaženja zraka v podrobni ločljivosti za lokalna področja nad zelo kompleksnim terenom že dovolj (znanstveno) zanesljive, da bi lahko bile nadalje uporabljene kot prognostično orodje za odločanje v izrednih situacijah v okolici jedrskih elektrarn. Potrebo po takem sistemu je še kako izpostavila nesreča v Fukušimi na Japonskem.
Sodelovali smo s strokovnjaki ljubljanske medicinske fakultete pri razvoju podrobne metodologije za geografsko analizo vpliva onesnaženega ozračja na zdravje populacije, kar je za Slovenijo novost. Dobri rezultati pa so pomembni predvsem zato, ker so dobljeni nad zelo kompleksnim Zasavjem kjer ni nobene homogenosti pri onesnaženju ozračja, ki bi olajšala identifikacijo povezav med onesnaženjem in boleznimi. Dva članka na to temo sta poslana v objavo v revijo.
Pomen za razvoj Slovenije
Predlagani raziskovalni aplikativni projekt - sprotni diagnostični in prognostični modelirni sistem za rekonstrukcijo onesnaženja ozračja predstavlja lep primer dobre prakse prenosa najbolj naprednih znanstvenih orodij v vsakodnevno javno uporabo za pravilno razumevanje vzrokov in obsežnosti onesnaževanja zraka v industrijskih regijah nad kompleksnim terenom.
Sistem je prvi sistem za sprotno napovedovanje in diagnozo onesnaženja ozračja v Sloveniji v fini krajevni in časovni resoluciji zgrajen s trenutno znanstveno najbolj zmogljivimi modeli za tak namen in uspešno validiran tako, da izkazuje ujemanje modelskih rezultatov v kraju in času z dejanskim stanjem.
Kot tak je sistem uporaben še za morebitne druge regije, ne zgolj Zasavje, kjer se prav tako srečujejo s prekomernim onesnaženjem ozračja. Takih regij je žal kar nekaj. Sistem je tako primeren za preizkušanje uspešnosti scenarijev za sanacijo ter za ugotavljanje dejanskega stanja, saj so avtomatske merilne postaje zdaleč preredko posejane, da bi lahko zgolj z njimi ugotavljali vpliv na prebivalstvo. Takšno ugotavljanje dejanskega stanja predvideva tudi EU direktiva za zagotavljanje čistega zraka za Evropo.
Eden od produktov projekta je tudi sklopitev sistema z rezultati modelirnega sistema QualeAria naših italijanskih partnerjev. Produkt te sklopitve je tudi rezultat modeliranja onesnaženja čez celo Slovenijo, ki je na voljo v sprotnem režimu in tudi v arhivski bazi, sedaj že za več kot eno leto.
Te rezultate bi lahko Agencija RS za okolje (ARSO) že uporabila za letno poročanje v Bruselj.
O razvoju projekta in o konkretnih dosežkih smo seznanili v obliki predstavitev tudi:
• osebje ARSO, ki se ukvarja s problematiko modeliranja,
• generalnega direktorja ARSO (med izvajanjem projekta in v.d. generalnega direktorja, ki sedaj opravlja te naloge),
• osebje Ministrstva za okolje (med izvajanjem projekta) ter ministra za kmetijstvo in okolje,
• člane Slovenskega meteorološkega društva,
• slovensko poslanko v EU parlamentu, ki se ukvarja tudi s problematiko onesnaženega zraka.
Skupaj z razvojem metodologije in produktov v okviru tega projekta pa smo izvajali tudi številne projekte za slovenski trg kjer smo uporabili podobne metode. S tem smo znanstvene dosežke neposredno uporabili za raziskave in storitve za trg na najvišjem nivoju.
Tozadevno je zelo pomembno, da smo za kar nekaj slovenskih glavnih industrijskih onesnaževalcev ozračja korektno ovrednotili njihov vpliv na koncentracije onesnaževal v ozračju, kar je neposredno zahteva IPPC EU direktive (Termoelektrarni Šoštanj in Trbovlje, Acroni, Cinkarna Celje, Lafarge Cementarna Trbovlje, Steklarna Hrastnik).
Med izvajanjem projekta smo dokončali tudi celovito analizo posledic – onesnaženje ozračja zaradi bodočega Bloka 6 TE Šoštanj in to na nivoju, ki je bil povsem sprejemljiv tudi za Avstrijo.
V NE Krško pa ob pisanju tega poročila ravno zaključujemo prenovo sistema za napovedovanje doz prebivalstva ob nezgodnem dogodku zaradi morebitnih izpustov radionuklidov v ozračje. Tudi ta sistem je bil eden od gradnikov, ki so prispevali k temu, da je bila NE Krško ocenjena kot najboljša na EU stresnih testih.
Prav na teh dveh naštetih primerih in pri IPPC zavezancih se je pokazalo, kako zelo pomembno je, da se najnovejša znanstvena dognanja čim hitreje prenesejo v slovensko industrijsko prakso.
Sistem, ki smo ga zgradili, daje namreč realistične rezultate z dokazanim ujemanjem v kraju in v času z dejanskim stanjem in ne zgolj »lepe slike«.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2011,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2011,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
