Je bent hier: Home / Kaarten & cijfers / Methodiek luchtkwaliteitsmodellen / Waarop zijn de modelkaarten gebaseerd?

Waarop zijn de modelkaarten gebaseerd?

Voor de inschatting van de luchtkwaliteit in de voorbije jaren over gans Vlaanderen gebruiken we twee verschillende modellen: ATMO-Street en VLOPS. ATMO-Street is een hoge resolutiemodelketen die tot op 10x10m² de luchtconcentraties in kaart brengt op straatniveau. VLOPS modelleert naast luchtconcentraties ook de depositie naar de bodem en de vegetatie op een resolutie van 1x1km². Voor het inschatten van de schade aan vegetatie wordt gebruik gemaakt van de PODy flux modellering.

ATMO-Street

Dit model omvat drie deelmodellen om de luchtkwaliteit in te schatten:

RIO schat de luchtkwaliteit in heel Vlaanderen op basis van de luchtkwaliteitsmetingen.
IFDM berekent de lokale luchtkwaliteit op basis van meteorologische gegevens en de uitstoot van luchtverontreinigende stoffen.
OSPM berekent de impact van het street canyon-effect.

RIO gebruikt meetresultaten en schat daarmee de luchtkwaliteit in heel Vlaanderen op een 'slimme' manier. Slim, omdat RIO ook informatie over landgebruik mee in rekening neemt. Dat is nodig want er bestaat een relatie tussen luchtkwaliteit en landgebruik. Zo is er meer luchtvervuiling in gebieden met veel bewoning en verkeer (zoals steden), dan op plaatsen in bosrijke zones. RIO maakt een inschatting van de 'achtergrondconcentraties' voor gebieden met een oppervlakte van 4x4 km². Binnen zo’n roostercel van 4x4 km² kan RIO geen onderscheid maken tussen bijvoorbeeld kleinere bosgebieden en meer verstedelijkte gebieden of plaatsen met veel verkeer, we krijgen 1 waarde per roostercel. Daarom combineren we dit met het IFDM-model.

IFDM berekent de impact van de uitstoot van punt- en lijnbronnen op de luchtkwaliteit in de onmiddellijke omgeving van die puntbronnen (bv. een fabrieksschouw) of lijnbronnen (bv. uitstoot van het verkeer op een weg of een deel van een weg). Het IFDM-model gebruikt ook meteorologische gegevens. Zo beïnvloeden de windsnelheid en windrichting de verspreiding van de luchtvervuiling. Ook de temperatuur heeft een effect op de snelheid waarmee stoffen chemisch veranderen in de atmosfeer, zoals dit het geval is bij stikstofdioxide en ozon. De punten waarvoor IFDM-berekeningen plaatsvinden, zijn het dichtst geconcentreerd langs wegen en in de buurt van industrie. Via een verdere bewerking (interpolatie) krijgen we een gedetailleerde concentratiekaart met een hogere resolutie van bv. 10 x 10 m² voor visualisatie. Het IFDM dispersiemodel is echter een 'open street' model en houdt geen rekening met obstakels zoals bomen, geluidsschermen, gesloten huizenrijen... Hierdoor onderschat RIO-IFDM de concentraties in street canyons. In deze smalle straten is de natuurlijke ventilatie beperkt waardoor de luchtvervuiling zich opstapelt.

Het OSPM-model komt hieraan tegemoet. Dit model gebruikt zeer gedetailleerde informatie over de gebouwenconfiguratie in elke straat. Deze berekening wordt toegepast voor alle straten die als street canyon worden beschouwd. Zo kunnen we de slechtere verdunning van de luchtvervuiling in deze straten in rekening brengen en krijgen we een juister beeld van de luchtkwaliteit tot op straatniveau. Deze kaarten zijn wetenschappelijk het meest onderbouwd en zijn de best beschikbare kaarten om de lokale luchtkwaliteit in te schatten.

Het ATMO-Street-model wordt gebruikt om de luchtkwaliteit in het meest recente jaar te schatten. Het is echter ook interessant om de evolutie in de tijd te verkennen. Modellen worden soms aangepast en om een correcte evolutie te kennen is het belangrijk alle jaren opnieuw te berekenen met dezelfde modelversie. Wegens de lange rekentijd van het ATMO-Street-model, modelleren we voor historische tijdreeksen enkel tot op het eerste niveau (RIO) en voegen we de IFDM- en OSPM-deelmodellen niet toe.

Overzicht ATMO-street

VLOPS

Het VLOPS-model (Vlaamse Operationeel Prioritaire Stoffen-model) is een atmosferisch transport- en dispersiemodel dat op basis van emissiegegevens, gegevens over landgebruik en meteogegevens de luchtkwaliteit en deposities berekent. We gebruiken zowel de gedetailleerde Vlaamse emissiegegevens afkomstig van de emissie-inventaris Lucht van de VMM alsook de beschikbare gegevens voor bronnen buiten Vlaanderen. Doordat we al deze emissiegegevens doorrekenen kennen we zowel het totaal als de verschillende deelbijdragen.

Naast luchtconcentraties gebruiken we VLOPS ook voor de berekening van de depositie van verzurende en vermestende stoffen (stikstofdepositie). Deze info is nodig voor de berekening van de oppervlakte natuur met overschrijding van de kritische last. Ook de jaargemiddelden van SO₂, NH₃ en CO in Vlaanderen worden met dit model berekend.

Beschikbare metingen worden niet rechtstreeks in het VLOPS-model gebruikt, maar wel om de resultaten van de modelberekening in betere overeenstemming (kalibratie) te brengen met die metingen.

Ozondosis (POD_y)

Voor de inschatting van het risico op schade aan vegetatie hanteert VMM de PODyIAM of de berekening van de POD_Y voor een generieke receptor, representatief voor een bepaald vegetatietype (akkergewas, loofbos,...). Deze vereenvoudigde modellen geven een indicatieve maximale risico-evaluatie van de schade aan de vegetatie en worden gebruikt in geïntegreerde risicobeoordelingen op grote schaal (Integrated Assessment Models -IAM).

De uiteindelijk bekomen POD_Y waarde kan vervolgens vergeleken worden met de (receptor specifieke) kritieke niveaus (critical levels) om na te gaan of de limietwaarde voor een bepaald schadelijk effect al dan niet overschreden werd, en als dusdanig geïnterpreteerd worden als een indicator voor het risico op negatieve effecten.

Voor de berekening van de POD_Y werd in 2014 in opdracht van MIRA een model ontwikkeld op basis van reeds bestaande en gebruikte modellen. Het hart van het model is het DO₃SE (Deposition of O₃ for Stomatal Exchange) model voor de berekening van de stomatale conductiviteit (Emberson, L. D., 2000). Het DO₃SE model is geïmplementeerd in het EMEP-model, maar voor de toepassing in Vlaanderen werd DO₃SE gekoppeld aan een andere chemisch transport model, namelijk CHIMERE, waarin de nodige meteorologische parameters op basis van het ECMWF aanwezig zijn. Voor de uurlijkse ozonconcentraties worden de resultaten van de RIO interpolatie gebruikt.

Meer informatie over de opbouw van het ozonflux model 'BEDOSE' en de gebruikte invoer is te vinden in de MIRA rapporten (Deutsch F., Vandermeiren K., 2013) en (Viaene P. en Deutsch F., 2014).

Beide documenten zijn in grote mate gebaseerd op de conclusies van het ICP Vegetation beschreven in hoofdstuk 3 van de zogenaamde 'Mapping manual' (Mills G., 2011), herzien in 2017 ( waarin in detail de wetenschappelijke onderbouwing en berekeningswijze van de indicatoren voor de inschatting van de schadelijke effecten op vegetatie worden beschreven.