FerrAria

1. ti racconta cos’è la qualità dell’aria e come si misura a Ferrara?
2. ti informa sull’andamento a scala territoriale
3. ti permette di vedere il metabolismo della città sul modello 3D
4. ti offre uno spazio per raccontare il tuo contributo alla sfida
5. ti propone un tour virtuale per accedere e divulgare i contenuti ovunque sei!

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02) FerrAria ti informa sull’andamento a scala territoriale

A FerrAria trovi un video che ti mostra l’andamento degli inquinanti in Pianura Padana, elaborati a partire di immagini satellitari (vedi sotto). In questo video, a modo di esempio, sono elaborati due dati, il PM10 e l’Ozono. Entrambi i dati sono elaborati su base oraria per una settimana. Mentre il PM10 è misurato durante una settimana invernale, 8 febbraio – 14 febbraio 2021, l’ozono è analizzato per una settimana estiva, 26 luglio – 1° agosto 2021. Di fatto, mentre il PM10 ha un impatto maggiore durante l’inverno, l’Ozono ha un impatto maggiore durante periodi di caldo intenso.

Il PM₁₀ è una miscela di particelle solide e liquide sospese nell’aria, con un diametro inferiore a 10 micrometri. Se di tipo naturale, il PM₁₀ è tipicamente emesso da erosione del suolo, vulcani, incendi boschivi, pollini. Mentre il PM₁₀ di tipo antropogenico è tipicamente emesso da attività industrie, riscaldamento, traffico veicolare, processi di combustione in generale. L’impatto sulla salute umana del PM₁₀ è principalmente su malattie cardio respiratorie e altre problematiche respiratorie quali bronchiti corniche e aggravamento dell’asma. Per il particolato PM₁₀ il parametro considerato è la media giornaliera ed il valore limite è fissato in 50 µg/m³.

L’ozono O₃ è un gas serra e inquinante di tipo secondario, cioè prodotto da reazioni chimiche di altri inquinanti quali Ossidi di azoto (NOₓ) e Composti Organici Volatili (VOC) in presenza di luce solare. Anche il Metano (CH₄) reagisce con il monossido di carbonio per produrre O₃ . Il CH₄ in particolare ha una lunga durata nell’atmosfera e quindi svolge un ruolo significativo nella generazione di O₃. Il dato qui mostrato si riferisce all’Ozono Troposferico, presente cioè nella Troposfera che è lo strato di atmosfera terrestre che si trova a diretto contatto con la superficie terrestre, di spessore variabile a seconda della latitudine, ma con un range che va da 8 km (ai poli) fino a 16-20 km all’equatore. La concentrazione di Ozono è strettamente legata alle alte temperature e al forte irraggiamento solare; quindi, anche noto come “smog estivo”. Le alte concentrazioni di O₃ colpiscono principalmente l’apparato respiratorio, e provocano irritazione agli occhi e alla gola, tosse e riduzione della funzionalità polmonare. Per l’ozono il parametro considerato è il massimo orario e la soglia di informazione è fissata in 180 µg/m³.

Qual è la fonte di questi dati?

I dati alla base dei video sono dati elaborati a partire da informazioni fornite dal Servizio di monitoraggio dell’atmosfera del programma Copernicus (Copernicus Atmosphere Monitoring Service-CAMS), il programma di osservazione della terra gestito dalla Agenzia Spaziale Europea (ESA). In particolare, la banca dati utilizzata è quella delle “Previsioni europee sulla qualità dell’aria” (European air quality forecasts). Questo set di dati fornisce analisi e previsioni giornaliere sulla qualità dell’aria per tutto il territorio Europa, e non solo. Il servizio CAMS produce analisi e previsioni giornaliere specifiche sulla qualità dell’aria per unità territoriali di dimensioni di circa 10 km. Il che significa che è disponibile un dato rilevato ogni 10 km.

Il dato finale viene elaborato sulla base di diversi modelli di elaborazione della qualità dell’aria. Inoltre, viene fornito anche un dato mediato tra i diversi modelli. L’analisi combina i dati della modellazione con le osservazioni fornite dall’Agenzia europea dell’ambiente (European Environment Agency-EEA) in un set di dati completo e coerente, utilizzando varie tecniche di assimilazione dei dati a seconda del sistema di previsione della qualità dell’aria utilizzato. Parallelamente, le previsioni sulla qualità dell’aria vengono prodotte una volta al giorno per i successivi quattro giorni. Oltre al dato istantaneo, è quindi disponibile anche un dato previsionale.

Sia l’analisi che la previsione sono disponibili a intervalli di tempo orari a sette livelli di altezza a partire dal suolo e cioè a 50, 250, 500, 1000, 2000, 3000 e 5000 metri. Qui abbiamo usato un dato modellato a 50 metri dal suolo.

Il monossido di azoto (NO), il biossido di azoto (NO2), il biossido di zolfo (SO2), l’ozono (O3), il PM2.5 e il PM10 sono regolarmente convalidati rispetto alle osservazioni in situ.

** I dati nel video sono stati ri-campionati, per un maggiore dettaglio, scalando il dato per coprire una unità territoriale più piccola. Si passa da circa 10 km a 1 km di unità territoriale attraverso un algoritmo di interpolazione geo-spazializzato. Poiché il dato interpolato a 1 km necessita di una validazione robusta, al momento non disponibile, l’utilizzo raccomandato è principalmente visivo e non adatto a fornire misurazioni puntuali. L’obiettivo è quello di fornire una panoramica generale sulle dinamiche relative allo schema di distribuzione e movimento dei dati forniti.

Riferimenti:

• https://ads.atmosphere.copernicus.eu/cdsapp#!/dataset/cams-europe-air-quality-forecasts?tab=overview
• https://ec.europa.eu/environment/air/cleaner_air/index.html#air%20pollutants
• https://www.arpalombardia.it/Pages/Aria/Inquinanti/Ammoniaca.aspx?firstlevel=Inquinanti

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04) FerrAria ti offre uno spazio per raccontare il tuo contributo alla sfida