Aarhus Universitets segl

Nr. 621: Evaluering af langtransportmodeller i NOVANA

Frohn, L.M., Brandt, J., Christensen, J.H., Geels, C., Hertel, O., Skjøth, C.A., Ellermann, T. Faglig rapport fra DMU nr. 621, 33 s.

 

Sammenfatning

 

 

 

Den Lagrangeske model ACDEP som har været anvendt i BOP/-NOVA/NOVANA i perioden 1995-2004, er blevet udskiftet med den mere tidssvarende Eulerske model DEHM. Den nye model har en række fordele såsom en bedre beskrivelse af den tre-dimensionale atmosfæriske transport, et større domæne, mulighed for høj rumlig opløsning i beregningerne og en mere detaljeret beskrivelse af fotokemiske processer og tørdeposition.

 

Forud for udskiftningen er de to modellers resultater sammenlignet og evalueret ved hjælp af europæiske og danske målinger. Beregninger er foretaget med begge modeller med samme meteorologi- og emissionsinput, dels for hele Europa for år 2000, dels for Danmark for perioden 2000-2003. Den rumlige opløsning i de beregninger der er foretaget med DEHM modellen (50 km x 50 km) til denne sammenligning er noget grovere end den opløsning der er i ACDEP modellen (16,67 km x 16,67 km).

 

De europæiske målinger der er anvendt til evalueringen er foretaget i EMEP sammenhæng. Ved brug af disse målinger er DEHM og ACDEP sammenlignet med hensyn til døgn- og årsmiddelkoncentrationer af ammoniak (NH3), ammonium (NH+4), summen af NH3 og NH+4 (SNH), salpetersyre (HNO3), nitrat (NO-3) , summen af HNO3 og NO-3 (SNO3), kvælstofdioxid (NO2), ozon (O3), svovldioxid (SO2) og sulfat (SO2-4) samt timemiddelkoncentrationer og døgn-maksimum koncentrationer af O3. Derudover er døgn- og årsværdier af nedbør og våddeposition af NH+4, NO-3 og SO2-4 også sammenlignet for de to modeller. De statistiske parametre der er anvendt i sammenligningen er korrelation, bias og fraktionelt bias.

 

Resultatet af sammenligningen med de europæiske måledata er, at DEHM opnår bedre korrelationskoefficienter for alle kemiske parametre (16 i alt) når døgnværdierne analyseres, samt for 15 ud af 16 kemiske parametre når det gælder årsværdier. Med hensyn til det fraktionelle bias giver DEHM bedre resultater end ACDEP for 11 ud af 16 kemiske parametre.

 

På baggrund af de europæiske målinger kan det konkluderes af DEHM giver signifikant bedre resultater end ACDEP med hensyn til reproduktion af såvel den tidslige som den rumlige variabilitet for hovedparten af de kemiske parametre. På trods af forskellen i opløsningen i meteorologi- og emissionsinput giver DEHM modellen generelt bedre resultater når der sammenlignes med målinger.

 

De to modellers resultater er også sammenlignet med målinger af årsmiddelkoncentrationer af NH+4, SNH, SNO3, NO2, SO og SO2-4 samt årsværdier af våddeposition af NH+4, NO-3 og SO2-4 og nedbør foretaget på de danske stationer Anholt og Ulborg for perioden 2000-2003 (for DEHM dog for en 15-årig periode, 1989-2003). Her gælder det at begge modellers resultater er i god overensstemmelse med målingerne.

 

Generelt har DEHM en træfsikkerhed der er mindst lige så god som træfsikkerheden for ACDEP, og for de fleste kemiske parametre bedre, når modelresultater sammenlignes med målinger. Dette resultat er forventet, da DEHM har en bedre beskrivelse af den langtransporterede del af luftforureningen, og det er denne del som bidrager væsentligt til luftkoncentrationerne over Danmark.

 

 

 

Hele rapporten i pdf-format (591 kB).