Progetto PRRIITT/LaRIA ENEA Modellistica e Calcolo M.Mazzeo X

Sommario ENEA/LaRIA ENEA EXPERTISE: Modellistica Calcolo IL CONTRIBUTO ENEA Opportunità, prospettive…..

EXPERTISE: MODELLISTICA ENEA/LaRIA EXPERTISE: MODELLISTICA Gabriele Zanini

ENEA - Expertise: Modellistica Alcune esperienze di sviluppo e applicazione di modelli svolte da ENEA: Progetto SUPREME - sviluppo del modello AERBOX per la valutazione dei flussi di deposizione superficiale di inquinanti su Monumenti (committente: MIUR); Modellistica urbana: sviluppo e applicazione di suite modellistiche traffico-emissione dispersione per la valutazione dei piani urbani di traffico (committente: Comune di Bologna); Progetto MINNI - Modello Integrato Nazionale a supporto della Negoziazione Internazionale sui temi dell’inquinamento atmosferico (committente: MinAmb) PLPM – Modello Lagrangiano a particelle per lo studio della dispersione degli inquinanti (fotochimici) (committente iniziale: MinAmb – progetto benzene) Applicazioni modellistiche su aree industriali – applicazione di modelli emissivi e dispersivi sull’area del distretto industriale bresciano per valutazioni di impatto (committente: Associazione Industriale Bresciana)

Il Modello Integrato Nazionale (MINNI) Uno strumento per simulare l’efficacia delle politiche di riduzione delle emissioni ed i costi associati.

MINNI – Sistema Modellistico

Importanza del particolato secondario PM2.5 Medie annuali (1999) - MINNI Contributi Concentrazione Media Annuale Secondario Primario Importanza del particolato secondario

Origine del particolato secondario (inorganico) Solfato Nitrato Ammonio Contributi medi alle concentrazioni di PM2.5

Misure di controllo – analisi di scenario Riduzione percentuale della concentrazione media annua di PM2.5 (a sinistra) e di ammonio (a destra) ottenuta mediante la riduzione del 30% delle emissioni di ammoniaca del settore agricolo delle regioni del nord Italia.

Confronto con dati sperimentali

Indicatori O3 – Salute pubblica – SOMO35 somo35EMEP-FARM EMEP MINNI

Photochemical Lagrangian Particle Model PLPM Photochemical Lagrangian Particle Model

Modelli a particelle emissione suddivisa in particelle vento medio + turbolenza ricostruzione del campo di concentrazione

Data set di Kincaid

Model Average Sigma NMSE R FAC2 FB FS ADMS 3 51.7 34.7 0.6 0.45 0.67 0.05 0.15 NAME 38.7 47.2 1.45 0.27 0.56 0.34 -0.16 AERMOD 21.8 2.1 0.40 0.29 0.86 0.59 ISCST3 30.0 60.0 2.8 0.26 0.28 0.58 -0.39 Kernel RL3 56.76 50.29 0.91 0.331 0.577 -0.044 -0.222 Kernel PG 58.50 50.24 0.64 0.522 0.604 -0.074 -0.221 Kernel PL1 78.08 88.08 1.71 0.377 0.512 -0.359 -0.745 Kernel PL3 59.54 49.57 0.80 -0.091 -0.208

Associazione Industriale Bresciana APPLICAZIONE DEI MODELLI PER LO STUDIO DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO IN CAMPO INDUSTRIALE Utilizzo Modelli Elaborazione dati Analisi orografia

Il modello può utilizzare dati meteo misurati o simulati (Ex. CALMET). MODELLO WINDIMULA 2.0 WinDimula è un software gaussiano multisorgente per valutare le concentrazioni in aria, a livello del suolo, degli inquinanti gassosi emessi da sorgenti industriali singole e multiple. Il modello ha i requisiti per la valutazione delle dispersioni degli inquinanti in atmosfera a piccola scala dell’ordine di qualche decina di chilometri, in condizioni atmosferiche sufficientemente omogenee e stazionarie, e orografia non particolarmente complessa. Il calcolo del Plume Rise e dei coefficienti di dispersione avviene attraverso la Formulazione di Briggs. Il modello può utilizzare dati meteo misurati o simulati (Ex. CALMET).

SENSIBILITA’ DEL MODELLO ALL’OROGRAFIA Sono state eseguite diverse analisi di sensibilità del modello al variare delle impostazioni dei diversi parametri (termodinamici, fisiografici, etc.). Uno degli aspetti più interessanti è stata la sensibilità all’orografia Esempio di analisi grafica Esempio di elaborazione dati

OROGRAFIA Con l’utilizzo di SURFER 6.0 è stata effettuata un’analisi dei dati del file di orografia: La superficie presenta un dislivello è di 50m in una distanza di 10 Km. Zone di avvallamento sono anche presenti nell’intorno della sorgente. Il modello WinDimula risulta essere sensibile ad un’orografia di questo tipo, come riportato in questo studio. Confrontando le concentrazioni in uscita ottenute attivando o no il modulo per il calcolo degli effetti dell’orografia, si è ottenuto uno scarto massimo tra i risultati del .

STUDIO FUTURO – MODELLO IMPACT 1.4 ARIA Impact è un modello gaussiano per il calcolo dell’impatto delle emissioni dai siti industriali e traffico veicolare. IMPACT permette il confronto delle concentrazioni calcolate con i valori di normativa (media annuale, percentili). E’ inoltre possibile effettuare un’analisi statistica dei dati meteorologici (rosa dei venti, serie temporali) Lo studio delle emissioni veicolari consente di confrontare il contributo del settore traffico con quello industriale.

ENEA/LaRIA – Modellistica e Calcolo EXPERTISE: CALCOLO Michele Mazzeo

ENEA – Expertise Calcolo

ENEA – Expertise Calcolo 8 622 Mbps Cray 39 Gflops 25 Gflops Cluster Linux 50 Gflops

ENEA – Expertise Calcolo Portici Brindisi

ENEA – Expertise Calcolo

ENEA – Expertise Calcolo WEB access “ Direct to the applications ”

ENEA – Expertise Calcolo Expertise CM/KM Autonomy Biblioteca d’Alessandria

BDA VS Autonomy: conclusioni ! Biblioteca d'Alessandria è: strumento specifico per la creazione di archivi scientifici, ed implementa tutti i più moderni standard e concetti in materia, come: il protocollo OAI-PMH, il decentramento dello sforzo amministrativo (che restituisce un controllo costante della conoscenza condivisa all'autore stesso), il DRM ed il Lavoro Collaborativo; Implementa il modello di rete P2P; fatto non trascurabile, lo staff BdA è direttamente disponibile per interventi in loco; È stato adottato da ASTER per la costruzione di un sistema di Content Management per la Rete dell’Alta Tecnologica della Regione E-R <<<<<<<<

BDA VS Autonomy: conclusioni ! è un prodotto specifico per il file retrival su materiale non strutturato. E' indicato per reperire materiale scientifico nella rete via Web. OGGI è SUPERATO da GOOGLE Retrieval. la focalizzazione sul file retrieval piuttosto che sulle meccaniche della condivisione e creazione di archivi emerge soprattutto nella fase di "esposizione" dell'archivio, lasciata alla sola presenza di un sito web (a carico dell'utente), con dubbie caratteristiche di indicizzazione sui motori di ricerca, e quindi soggetto a perdersi nel mare d'informazioni della rete, come una qualunque altra informazione presente in rete. nella creazione e gestione di archivi risulta essere un sistema rigido, complesso, eccessivamente centralizzato, molto "distante" da chi la conoscenza la produce;

Sottoprogetto Calcolo e Modellistica Obiettivi: Sviluppo e Validazione di modelli per la simulazione dell'inquinamento atmosferico, caratterizzazione fisico-chimica del particolato, modellistica della deposizione polmonare; Sviluppo di modelli matematici a simulazione di processo e di sistemi informativi tecnico-territoriali a supporto delle decisioni; Sviluppo INFostruttura avanzata per il calcolo scientifico, la modellistica, lo sviluppo e trasferimento delle Conoscenze (content/knowledge management, formazione).

ENEA/LaRIA – Modellistica e Calcolo IL CONTRIBUTO ENEA

CONTRIBUTO: Modellistica Studio e Applicazioni di Modelli; Validazione - Certificazione Es.: sviluppo di criteri e metodi per l’uso in garanzia di qualità di modelli computazionali nella simulazione degli inquinanti, per la sostenibilità degli investimenti (ROI) nel campo delle politiche di mitigazioni degli inquinanti atmosferici su scala locale; 3. Monitoraggio; Formazione; - scuole/stage di formazione - Condivisione in rete di contenuti formativi e informativi; ….. 5. Diffusione e Marketing del “prodotto” LaRIA

CONTRIBUTO: Calcolo LaRIA InfoNet INFOstruttura per il Calcolo Scientifico e lo sviluppo del Sistema di Conoscenze dei Laboratori LaRIA LaRIA InfoNet

CONTRIBUTO: Calcolo LaRIA InfoNet … per il Content & Knowledge Management e la formazione P2P BDA ENEA

Struttura dell'archivio PRRIITT La struttura finale dell'archivio potrebbe essere questa, con una commissione scientifica cui spetta l'ultima parola sulla pubblicazione "urbi et orbi" dei lavori (cui si potrebbe anche affiancare una redazione per la cura grafica, testuale ed il format di quanto pubblicato), ed un'amministrazione, che potrebbe dare luogo ad una rete "parallela", dedicata esclusivamente a documenti di tipo burocratico-amministrativi, con un ruolo simile a quello svolto comunemente dalle reti intranet. Inizialmente, uno o due distretti potrebbero costituire un archivio pilota per la sperimentazione del sistema, e la guida alla successiva estensione agli altri distretti del PRRIITT. La tecnologia in questione non impedisce, anzi favorisce ed incoraggia, l'estensione della struttura alle istituzioni che appoggiano la rete dei laboratori (Università, centri di ricerca…), dando vita ad una "federazione" di archivi indipendenti ma strettamente interrelati sia come "knowledge management" che come unità operative.

Cruscotto Applicazioni LaRIA InfoNET VS ENEA Cruscotto Applicazioni AFS/ICA ENEA GRID BDA Programmoteca

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Grazie per l’attenzione !