Prognoza jakości powietrza na obszarze pogranicza polsko-czeskiego dla rejonu Śląska i Moraw Ewa Krajny, Leszek Ośródka, Marek Wojtylak Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy (IMGW-PIB) Zakład Monitoringu i Modelowania Zanieczyszczeń Powietrza Cieszyn, 14 czerwca 2013 r.
15
Embed
Prognoza jakości powietrza na obszarze - Air Silesia · 2013-07-10 · powietrza w obszarze wsparcia tj. dla pogranicza polsko-czeskiego w rejonie Śląska i Moraw, przy wykorzystaniu
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Prognoza jakości powietrza na obszarze
pogranicza polsko-czeskiego dla rejonu
Śląska i Moraw
Ewa Krajny, Leszek Ośródka, Marek Wojtylak
Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy (IMGW-PIB)
Zakład Monitoringu i Modelowania Zanieczyszczeń Powietrza
Cieszyn, 14 czerwca 2013 r.
CEL ZADANIA
Jednym z celów projektu obok pomiarów i diagnozy sytuacji w zakresie
zanieczyszczeni powietrza było przygotowanie modelu krótkoterminowej
prognozy jakości powietrza na obszarze badań. Dyrektywa 2008/50/WE
Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie jakości powietrza i czystszego
powietrza dla Europy zakłada, że w strefach gdzie niedotrzymywane są normy
zanieczyszczeń powietrza obok innych działań należy podjąć działania
krótkoterminowe. Jednym z nich jest ostrzeganie ludności przed możliwymi
przekroczeniami wartości kryterialnych stężeń zanieczyszczeń powietrza.
Funkcję taką może pełnić krótkoterminowa prognoza jakości powietrza.
METODA PROGNOZY
Aby prognoza mogła spełniać swoją funkcję czyli szybkiego
informowania społeczeństwa o możliwości wystąpienia niekorzystnych
warunków sanitarnych powietrza, musi poza skutecznością odznaczać
się szybkością przygotowania. Takie warunki spełnia między innymi
prognoza eksploracyjna.
Do obliczenia prognozy stężeń zanieczyszczeń dla obszaru badań wykorzystano
następując dane wejściowe z okresu 2006-2010:
historyczne prognozy pogody z modelu COSMO (meteogramy),
warunki meteorologiczne ze stacji synoptycznych
(Racibórz, Ostrawa, Katowice, Bielsko Biała),
stężenia zanieczyszczeń powietrza z automatycznych stacji monitoringu jakości
powietrza.
PROGNOZA EKSPLORACJNA
Podstawą prognozy są dwie podstawowe zasady:
podobne prognozy pogody prowadzą do podobnej pogody,
podobna pogoda powoduje podobne sytuacje sanitarną powietrza (imisję),
ponieważ pogoda steruje emisją oraz określa warunki dyspersji zanieczyszczeń
powietrza.
Zatem mając aktualną prognozę pogody oraz dane historyczne powinniśmy
otrzymać dobre przybliżenie przebiegu stężeń zanieczyszczeń. Cały problem
stanowi słowo „podobne”. W tym celu należy posłużyć się dość wyrafinowanym
aparatem matematycznym. W tym celu wykorzystuje się metod eksploracji
danych (data mining), takie jak grupowanie i klasyfikację. Ponadto szeroko
stosowane są liczby rozmyte.
Prognoza
pogody
Warunki
meteorologiczne
Stężenie
zanieczyszczeń
Prognoza
jakości powietrza
Liczby Grupowanie
Zbiór rozmyty Liczby rozmyta
Grupowanie rozmyte
Zbiór rozmyty (zbiór serii czasowych)
Standaryzacja
Liczby (serie czasowe)
Grupowanie
SCHEMAT PROGNOZY (algorytm)
SCHEMAT PROGNOZY (dane)
Historyczne
prognozy
pogody
Model prognostyczny
Parametry: p1,..,pn
Historyczne
elementy
meteorologi
-czne
Numeryczna
prognoza
pogody
COSMO
Historyczne
stężenia
zanieczy-
szczeń
powietrza Prognoza stężenia
średniego i
maksymalnego
danego
zanieczyszczenia,
oraz wskaźnika
jakości powietrza
Parametry modelu ustalane są osobno dla każdej stacji, każdego zanieczyszczenia
i różnych typów pogody
KALENDARIUM PROGNOZY JAKOŚCI POWIETRZA
16.04.2012 r. – pierwsza przekazana dobowa prognoza stężeń PM10
z krokiem godzinnym,
22.08.2012 r. – uzgodnienie formy prognozy dla horyzontu czasowego 48 godzin,