Stima del contributo sahariano sullItalia nel periodo 2003-2005 - state of the art- ENEA MEETING, 3 rd -5 th March 2010 A.Pederzoli, M. Mircea, G. Zanini,

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1 Stima del contributo sahariano sullItalia nel periodo 2003-2005 - state of the art- ENEA MEETING, 3 rd -5 th March 2010 A.Pederzoli, M. Mircea, G. Zanini, S. Finardi, A. Di Sarra

2 OUTLINE Introduzione Risultati: –Identificazione degli episodi di dust –Stima del contributo di dust allle concentrazioni di PM10 –Riduzione del numero di superamenti giornalieri Conclusioni

3 Obiettivo : Stima del contributo del dust Sahariano alle concentrazioni di PM10 sullItalia. Definizione: Atmospheric dust: Fraction of the atmospheric total suspended Particulate Matter (PM) concentration ( gm -3 ) measured by air quality monitoring networks.

4 Natural Sources Wild fires Vulcanic eruptions Lifting and transport from deserts

5 Anthropogenic Sources Agricultural activities Unpaved roads Roadworks and construction sites

6 Episodio di dust Contributo naturale di dust CONCENTRAZIONE TOTALE DI PM10 MISURATA DALLA RETE DI MONITORAGGIO Limite giornaliero fissato dalla 2008/50/EC These exceedance can be discounted by the State Members of the European Union (UE) after scientific validation (EC, 2008).

7 COME DISCRIMINARE LA COMPONENTE ANTROPOGENICA DA QUELLA NATURALE? Analisi di speciazione chimica del particolato Metodi statistici

8 OUTLINE Introduzione Risultati: –Identificazione degli episodi di dust nel 2003-2005 –Stima del contributo di dust allle concentrazioni di PM10 –Riduzione del numero di superamenti giornalieri Conclusioni

9 Identificazione degli episodi di dust Monitoring network measurements Remote sensing (satellite measurements) Numerical models Lidar and optical properties measurements Air mass backward trajectory analysis

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11 Monitoring network measurements

12 SATELITE RETRIEVALS Optical properties: AOD = Aerosol Optical Depth = Angstrom coefficient

13 Satellite retrievals Aerosol Optical Depth (AOD)

14 MFRSR and Lidar measurements in Lampedusa

15 NUMERICAL MODELS: SKIRON SIMULATIONS

16 Air mass backward trajectory analysis Atmospheric Lagrangian model HYSPLIT 4-days back trajectories 500m, 1000m,1500m trajectories

17 Distribuzione mensile degli eventi di dust (2003-2005)

18 Stima del contributo alla concentrazione di PM10 Escudero M., Querol X., Avila A., Cuevas E. (2007). Origin of the exceedances of the European daily PM limit value in the regional background areas of Spain. Atmos. Environ. 41, 730–744. Per stazioni remote-rurali (no anthropogenic contribution): i=rural site j=dust day Calculated over the month excluding j-days

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20 Riduzione del numero di eccedenze (> 50 g m -3 )

21 OUTLINE Introduzione Risultati –Identificazione degli episodi di dust –Stima del contributo di dust allle concentrazioni di PM10 –Riduzione del numero di superamenti giornalieri Conclusioni

22 Le intrusioni Sahariane sono maggiormente concentrate in primavera (40%-45%) ed estate (35%-55%). In inverno ed autunno i siti nel Nord Italia hanno registrato un numero significativo di eventi (tra il 7% e il 10% in Gennaio e Febbraio). Il numero maggiore di intrusioni è stato registrato sullisola di Lampedusa in estate (57% del totale). il contributo mensile delle polveri sahariane alle concentrazioni di PM10 varia tra 1 g m -3 e 10 g m -3 nel 2005 e tra 1 g m -3 e 8 g m -3 nel 2003; nel 2004 è < 5 gm -3 per tutti i siti. La riduzione (%) nel numero di eccedenze del limite giornaliero varia da stazione a stazione: tra il 20% e il 50% nel in 2005 e tra il 5% e 25% nel 2003 e 2004. Conclusioni (1)

23 Mancanza di dati di speciazione chimica per il PM10, necessari per la validazione della metodologia sullItalia. Incertezze dovute alla parziale mancanza di misure di concentrazione di PM10. Lanalisi allo stato attuale è limitata a sette stazioni. assenza di stazioni in Sud Italia molte regioni (i.e. Sicilia) non sono rappresentate. Conclusioni (2) Limiti:

24 Pederzoli A., M. Mircea, Finardi S. di Sarra A., Zanini G. – Quantification of Saharan dust contribution to PM10 concentrations over Italy in 2003- 2005 (submitted). Guidance on the quantification of the contribution of natural sources under the EU Air Quality Directive 2008/50/EC, Draft version