EVALUACION DE LA CALIDAD DEL AIRE EN ESPAA UTILIZADO

Encomienda de Gestión 2007-2010 entre el Ministerio de
Medio Ambiente y el CIEMAT para la evaluación de la
calidad del aire en España mediante modelización.
EVALUACION DE LA CALIDAD DEL AIRE EN
ESPAÑA UTILIZADO MODELIZACIÓN
COMBINADA CON MEDICIONES.
REEVALUACION AÑO 2006
Marta G. Vivanco, Inmaculada Palomino,
Fernando Martín y Blanca Casado
Unidad de Contaminación Atmosférica
CIEMAT
Avda. Complutense 22, 28040 Madrid
15 Febrero 2009
Ref: 17/2009
INDICE
INTRODUCCION
1
Marco Legal
1
Métodos de Evaluación
4
Objetivos
6
ANTECEDENTES
7
METODOLOGIA
9
Líneas generales
9
Dominio espacial
10
Inventario de emisiones
11
Modelización meteorológica
14
Simulación de la dispersión de contaminantes
16
RESULTADOS
17
SO2
17
PM10
23
O3
28
NO2
35
CO
40
CONCLUSIONES
42
REFERENCIAS
43
APÉNDICE I
45
APÉNDICE II
65
APÉNDICE III
79
APÉNDICE IV
99
APÉNDICE V
113
1. INTRODUCCION
1.1 Marco legal
El 11 de junio de 2008 se publicó en le Diario Oficial de la Unión
Europea la Directiva 2008/50/CE relativa a la calidad del aire
ambiente y a una atmósfera más limpia en Europa, que unifica la
legislación dispersa en diversas directivas anteriores (Directiva Marco
96/62 y directivas hijas 1999/30, 2000/69, 2002/3 y 2004/107). Por
tanto, esta nueva directiva mantiene básicamente el espíritu de las
anteriores y surge a partir del sexto programa de acción comunitaria
(Decisión nº 1600/2002/CE), que establece la necesidad de reducir
los niveles de contaminación que limiten al mínimo los efectos
perjudiciales para la salud humana y al medio ambiente en su
conjunto.
Los objetivos de esta nueva directiva son:
1) definir y establecer objetivos de calidad del aire ambiente para
evitar, prevenir o reducir los efectos nocivos para la salud humana
y el medio ambiente en su conjunto;
2) evaluar la calidad del aire ambiente en los Estados miembros
basándose en métodos y criterios comunes;
3) obtener información sobre la calidad del aire ambiente con el fin
de ayudar a combatir la contaminación atmosférica y otros
perjuicios y controlar la evolución a largo plazo y las mejoras
resultantes de las medidas nacionales y comunitarias;
4) asegurar que esa información sobre calidad del aire ambiente se
halla a disposición de los ciudadanos;
5) mantener la calidad del aire, cuando sea buena, y mejorarla en los
demás casos;
6) fomentar el incremento de la cooperación entre los Estados
miembros para reducir la contaminación atmosférica.
No obstante, esta directiva también aporta novedades importantes.
La más llamativa de todas es la inclusión de las partículas PM2.5
como contaminante a controlar y evaluar introduciendo un indicador
de la exposición basado en mediciones de fondo urbano el cual no
deberá superar los 20 µg/m3 en 2015. También se ha definido un
valor objetivo en media anual de 25 µg/m3 para 2010, que pasa a ser
valor límite en 2015 en su fase 1 reduciéndose a 20 µg/m3 en fase 2
para 2020.
También se incluyen y regulan los niveles críticos de óxidos de azufre
y nitrógeno. Se establecen prórrogas de los plazos de cumplimiento y
exenciones de la obligación de aplicar ciertos valores límite. Además,
en el caso de que se demuestre que las superaciones de valores
1
límite, objetivo o alerta sean debidos en parte a un aporte
transfronterizo, establece que los estados miembros deberán
cooperar e idear acciones conjuntas para corregir esas superaciones.
En lo referente a la evaluación de la calidad del aire, mantiene el
concepto de umbrales superiores e inferiores de evaluación para
dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno y óxidos de nitrógeno,
partículas, plomo, benceno y monóxido de carbono en virtud de los
cuales es obligatoria la evaluación con mediciones (en caso de
superarse el umbral superior), o da la posibilidad de usar
conjuntamente mediciones y modelización o mediciones indicativas
(entre ambos umbrales), o la posibilidad de evaluar sólo con
modelización o estimación objetiva (en el caso de estar por debajo
del umbral inferior de evaluación).
En cambio, en el caso del ozono los criterios de evaluación son
diferentes. Se establece la obligación de utilizar mediciones fijas en el
caso de que se hubieran superado los valores objetivo en cualquiera
de los cinco años anteriores. Existe la posibilidad de complementar la
información de mediciones fijas con modelización e incluso, en ese
caso, se podrían reducir los puntos de medición siempre que la
modelización provea información suplementaria suficiente en lo que
respecta a los valores objetivo, objetivos a largo plazo, umbrales de
información y alerta, así como, que se cumplan unos requisitos
mínimos de medición tanto de ozono como de óxidos de nitrógeno.
Los resultados de la modelización y/o las mediciones indicativas se
tendrán en cuenta para la evaluación de la calidad del aire en relación
con los valores objetivo. Cuando se hayan alcanzado los objetivos a
largo plazo el número de estaciones requeridas podrá reducirse a un
tercio siempre que se utilicen otros medios de evaluación
suplementaria como la modelización.
Esta directiva en lo referente a la modelización mantiene la idea de
que la modelización es muy útil y, en muchos casos necesaria para:
• Interpretar los datos medidos de concentración en relación con
los procesos atmosféricos de los contaminantes.
• Evaluar la calidad del aire en cada una de las zonas como
complemento de las mediciones fijas.
• Diseñar planes y programas para garantizar el cumplimiento de
los valores límite y objetivo de calidad del aire.
• Predecir la calidad del aire.
También establece criterios de calidad exigidos a las técnicas de
evaluación de la calidad del aire incluyendo a los modelos (figura 1).
En el caso de la modelización, la incertidumbre se define como la
desviación máxima entre los niveles de concentración medidos y
calculados para el 90 % de los puntos de control individuales, a lo
2
largo del período considerado, respecto del valor límite (o el valor
objetivo en el caso del ozono), sin tener en cuenta la cronología de
los acontecimientos. Para la modelización, la incertidumbre se
interpretará como aplicable en el rango del valor límite adecuado (o
el valor objetivo en el caso del ozono). Las mediciones fijas que se
seleccionen para comparar con los resultados del modelo serán
representativas de la escala considerada por el modelo.
Figura 1. Objetivos de calidad de los datos para la evaluación de la
calidad del aire ambiente.
3
Sin embargo, esta directiva tendrá que ser traspuesta a la legislación
española próximamente. En muchos aspectos, incluido lo referente a
valores límite, los Reales Decretos 1073/2002, 1796/2003 y
812/2007 siguen vigentes.
Tampoco podemos olvidar que la Ley 34/2007, de 15 de noviembre,
de calidad del aire y protección de la atmósfera vigente desde finales
de 2007 también incorpora estos conceptos relativos a la evaluación
de la calidad del aire y a los métodos posibles para realizarla y de que
se deben establecer unos requisitos mínimos a estos métodos para
garantizar una correcta evaluación de la calidad del aire. Incluso
establece que las comunidades autónomas, en el ejercicio de sus
competencias, evaluarán la calidad del aire, podrán establecer
objetivos de calidad del aire y valores límite de emisión más estrictos
que los que establezca la Administración General del Estado entre
otras de sus obligaciones. Esta ley dedica su capítulo II
específicamente a la gestión y evaluación de la calidad del aire.
1.2 Métodos de evaluación
Existen diversas técnicas para proceder a la evaluación de la calidad del aire
en un territorio:
•
•
•
•
Medidas continuas en estaciones fijas. Redes de vigilancia
constituidas por un número más o menos extenso de estaciones
distribuidas por la zona a estudiar. Estas estaciones están formadas por
equipos de medida en continuo de concentración de los contaminantes
atmosféricos y de variables meteorológicas. Actualmente, la información
registrada continuamente es enviada en tiempo real a una base de datos
situada en un centro de control.
Medidas indicativas:
o Datos de otras zonas equiparables por sus emisiones,
configuración geográfica, climática, etc.
o Medidas discontinuas con campañas experimentales específicas
utilizando unidades móviles, captadores pasivos, etc.
Métodos basados en cálculo.
o Interpolación espacial a partir de datos recogidos en
estaciones fijas. En el procedimiento de interpolación ha de
tenerse en cuenta la representatividad espacial de cada una de
las estaciones.
o Modelos matemáticos simulando los procesos atmosféricos del
contaminante, donde se tendrán en cuenta el inventario de
emisiones (cuánto, dónde y cuándo se emiten los contaminantes),
características geográficas, meteorología, etc. Proporcionan
información con menor exactitud que la basada en las técnicas de
medida, pero ofrecen una mejor cobertura espacial.
Combinación de modelos y datos medidos en estaciones. Éste es la
técnica de evaluación más adecuada, porque une las ventajas de la
medición (exactitud) y de la modelización (cobertura espacial).
4
La evaluación de la calidad del aire debe cubrir toda la zona a estudiar y no
sólo los puntos donde existen estaciones fijas. En la práctica, las medidas se
utilizan como una aproximación a este objetivo. Una forma de aumentar la
cobertura espacial de las medidas fijas es el uso de medidas indicativas
(captadores pasivos, campañas experimentales, etc.). La cuestión a resolver es
como se puede
estimar consistentemente la distribución espacial de
contaminantes en una zona. Parece evidente que el uso único de medidas
obligaría a tener una red muy extensa, lo que resulta realmente muy caro y
difícil de conseguir. Por ello, surge la necesidad de utilizar otros métodos
complementarios (tal como indica la directiva marco), como pueden ser
técnicas de interpolación y modelización. Sin embargo, las mejores técnicas de
evaluación son combinaciones de modelos y datos medidos en estaciones. De
esta forma, se conjugan las ventajas de la medición (exactitud) y de la
modelización (cobertura espacial). En la figura 1, se muestran esas
combinaciones posibles, desde el uso exclusivo de medidas sin ninguna
interpretación hasta la aplicación de modelos no validados y sin apoyo de
medidas. Entre estos extremos surgen diversas posibilidades mucho más
razonables y fiables.
Combinaciones de medidas y modelos en
la evaluación de la calidad del aire
MEDIDAS
A. Medidas sin interpretación
B. Medidas + interpretación
C. Medidas + interpolación
D. Medidas + modelo ajustado a medidas
E. Asimilación de datos
F. Modelo validado para esa zona
G. Modelo validado para otra zona
MODELOS
H. Modelo no validado
Figura 1. Esquema de métodos de evaluación combinando en distintos grados
las mediciones y los modelos.
La evaluación de la calidad del aire se establece en tres rangos posibles:
1. Niveles altos de contaminación. Es el caso de tener concentraciones de
contaminantes superiores al umbral superior de evaluación (generalmente,
un 60 o 70% del valor límite1). En la evaluación de la calidad del aire debe
hacerse uso obligado de las medidas con equipos homologados y bien
mantenidos, pudiendo hacer un uso de modelos de modo complementario.
1
nivel fijado con el fin de prevenir o reducir los efectos nocivos para la salud
humana y para el medio ambiente en su conjunto, que debe alcanzarse en un plazo
determinado y no superarse una vez alcanzado
5
2. Niveles medios de contaminación. Cuando las concentraciones de
contaminantes se sitúen entre el umbral superior y el inferior de evaluación
(entre un 40 y un 50% del valor límite), la evaluación de la calidad del aire
puede realizarse mediante la combinación de medidas y modelización.
3. Niveles bajos de contaminación. Cuando las concentraciones de
contaminantes se sitúen por debajo del umbral inferior de evaluación, la
evaluación de la calidad del aire puede realizarse limitándose sólo a la
modelización.
El papel del modelado de la contaminación atmosférica en las directivas
europeas es el siguiente:
• Evaluación preliminar y posterior (anual) de la calidad del aire, como
complemento de las medidas obtenidas en redes de estaciones.
• Diseño de planes y programas para garantizar el cumplimiento de los valores
límite de calidad del aire. Los modelos permiten realizar estimaciones sobre
la contaminación resultante bajo los diversos escenarios de emisión de
contaminantes resultantes de aplicar una u otras medidas de reducción de
contaminación.
• Elaboración de predicciones a corto plazo sobre la posible evolución de la
situación para poder realizar avisos a la población. Se están desarrollando, y
en varios sitios ya están funcionando, sistemas informáticos de predicción y
control de la calidad del aire constituidos por modelos adecuados que reciben
información de emisión, inmisión y meteorología (redes) para realizar
predicciones a unas horas o días vista, lo que permite anticiparse a la
eventualidad de altos niveles de contaminación.
• Herramienta para conocer de una forma integrada los procesos que tienen
lugar en una determinada zona y cómo éstos interaccionan entre sí, o cuáles
son los predominantes. Pueden ser muy útiles en la labor de análisis de
episodios de contaminación pudiendo, por ejemplo, estimar la procedencia o
causa de esa contaminación.
1.3 Objetivos
En el presente informe, se muestran los resultados de los trabajos de
aplicación de la modelización matemática con modelos atmosféricos de
dispersión conjunta con las mediciones de redes españolas de contaminación
atmosférica para 2006 Esto resultados han sido revisados y actualizados a la
luz de la información más fiable de emisiones de contaminantes principalmente
y utilizando las mejores herramientas y modelos disponibles en la actualidad.
Los contaminantes objeto de este estudio han sido CO, NO2, SO2, O3 y PM10.
Estos trabajos han sido realizados por el Grupo de Modelización Atmosférica
(GMA) de la Unidad de Contaminación Atmosférica (UCA) del CIEMAT en el
marco de la Encomienda de Gestión 2007-2010 entre el Ministerio de Medio
Ambiente y el CIEMAT para la evaluación de la calidad del aire en España
mediante modelización.
6
2. ANTECEDENTES
Anualmente, desde el año 2003, el GMA-UCA ha venido realizando trabajos de
modelización para el año precedente utilizando la información existente de
emisiones de contaminantes (habitualmente de uno o dos años anteriores)
alimentado a modelos del tipo Lagrangiano de puff, tales como MELPUFF y
CALPUFF utilizando el modelo CALMET como procesador meteorológico
previo. CALMET empezó utilizando datos meteorológicos de estaciones
SYNOP, METAR y TEMP en el caso de la evaluación del 2002 para
posteriormente utilizar datos de análisis meteorológicos del modelo HIRLAM
elaborados por el Instituto Nacional de Meteorología. El primer año (2002) sólo
pudieron tratarse los contaminantes SO2 y Pb (Martín et al, 2003). En los años
posteriores 2003 y 2004, esto pudo extenderse a más contaminantes
incluyendo el CO y la primera incursión en las partículas PM10, considerando
sólo las primarias de origen antropogénico de las que únicamente se disponía
de datos de emisión (Martín et al; 2004 y 2005). Los dominios espaciales de
calculo han sido muy similares a los largo de estos años y la fuente de datos de
emisiones ha venido en su mayor parte del Ministerio de Medio Ambiente en su
formato de malla EMEP de 50x50 Km2 de resolución con emisiones totales
anuales desagregadas por actividades SNAP. Está información fue procesada
todos los años para poder estimar las emisiones horarias de contaminantes en
celdas de 25x25 Km2, que eran las habituales de los modelos de dispersión.
En cuanto a la combinación entre modelo y mediciones, se desarrollaron
técnicas de asimilación de ambas basadas en procedimientos habituales en el
ámbito meteorológico (Vivanco et al; 2005)
La labor realizada en este período, no obstante, presentaba ciertos aspectos a
mejorar:
1. Los modelos utilizados por entonces no podían tratar O3 y otros
compuestos implicados en la fotoquímica atmosférica.
2. La resolución espacial debería mejorarse para poder dar una visión más
precisa de la calidad del aire.
3. La utilización de datos de emisiones que correspondían a uno o dos
años anteriores al que era objeto de evaluación.
Este último punto era importante e inevitable, ya que, por la premura en tener
información de la calidad del aire con modelos antes de la fecha de información
obligada a la Comisión Europea (final de septiembre de cada año), se
precisaba realizar la preparación de datos, las ejecuciones de los modelos y la
combinación con mediciones en el primer semestre de cada año. Los datos de
emisión de un año concreto tardan en estar disponibles, al menos, 1 año.
Aunque las variaciones interanuales habituales sean pequeñas (2 o 3% anual)
puede que en celdas concretas el cambio sea mayor y los resultados de los
modelos no se ajusten a la realidad.
La estrategia que se ha adoptado recientemente relativa al uso de modelos en
la evaluación de la calidad del aire anual consiste en realizar:
7
1. Evaluación preliminar (preevaluación) del año a informar a la
Comisión Europea (CE) utilizando los últimos datos disponibles de
emisiones de contaminantes atmosféricos. La CE obliga a los estados
miembros a informar de la calidad del aireen su territorio en el año
siguiente al que es objeto de evaluación. Por ejemplo, en el año 2007
ha habido que presentar la evaluación de la calidad del aire del año
2006. En el marco de la encomienda de gestión, GMA-UCA-CIEMAT
realizó durante la primavera de 2007 una estimación de la calidad del
aire en España aplicando el sistema de modelos MM5-CHIMERE sobre
la base de las emisiones EMEP de 2004 aunque con la meteorología de
2006 (Vivanco et al., 2007).
2. Evaluación final (reevaluación) de cada año utilizando datos de
emisiones EMEP correspondientes al año a evaluar. El último año
realizado fue el 2005 (Vivanco et al, 2008)
Este informe presenta los resultados correspondientes a la reevaluación del
año 2006 utilizando el sistema de modelos MM5-CHIMERE con emisiones
EMEP, meteorología y datos de estaciones de calidad del aire de 2006.
8
3. METODOLOGIA
3.1 Líneas generales
El principal objetivo de los trabajos es realizar una estimación de la calidad del
aire a escala nacional, pero prestando especial atención a aquellas zonas no
cubiertas por estaciones de medida. Como ya se discutió en diversos foros,
esta información puede ser obtenida por diversos métodos. Entre éstos destaca
como uno de los más fiables la utilización de modelos meteorológicos y de
dispersión junto con datos medidos en estaciones, por lo que se ha utilizado
una metodología de asimilación de datos medidos en estaciones y resultados
de la aplicación de modelos. De esta forma, se aprovechan los puntos fuertes
de cada fuente de información: la precisión y fiabilidad de las mediciones y la
resolución y cobertura espacial de los resultados de los modelos (ver figura 2).
EMISIONES SUPERFICIALES SO2 10-01-03 15:00
Topografía y usos de suelo
0 to 10000
10000 to 20000
20000 to 50000
50000 to 100000
100000 to 500000
500000 to 2000000
2000000 to 10000000
10000000 to 50000000
8
16
5
Inventarios de emisiones
4
14
10
13
9
3
1
6
15
MODELO
MATEMÁTICO
11
12
2
7
REDES DE CALIDAD DEL AIRE
CONCENTRACIONES MEDIAS ANUALES 2002 SO2
Meteorología
-96
4892
4867
4842
4817
4792
4767
4742
4717
4692
4667
4642
4617
4592
4567
4542
4517
4492
4467
4442
4417
4392
4367
4342
4317
4292
4267
4242
4217
4192
4167
4142
4117
4092
4067
4042
4017
3992
3967
-96
-46
-46
4
4
54
54
104 154 204 254 304 354 404 454 504 554 604 654 704 754 804 854 904 954 1004 1054 1104
104 154 204 254 304 354 404 454 504 554 604 654 704 754 804 854 904 954 1004 1054 1104
4892
4867
4842
4817
4792
4767
4742
4717
4692
4667
4642
4617
4592
4567
4542
4517
4492
4467
4442
4417
4392
4367
4342
4317
4292
4267
4242
4217
4192
4167
4142
4117
4092
4067
4042
4017
3992
3967
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
SI
0
microgr/m3
Distribución espacial
de concentración de contaminantes
NO
LEGISLACIÓN
VALORES LÍMITE DE CALIDAD DEL AIRE
2002 - SO2 - SUPERACIONES DE VALOR LIMITE ANUAL ECOSISTEMAS
SUPERACIONES DE VALORES LIMITE
FIGURA 2. Esquema seguido para la evaluación de la calidad del aire
conjugando los resultados de los modelos y las mediciones en estacones fijas.
Escuetamente, la metodología utilizada ha seguido los siguientes pasos:
1. Establecimiento del dominio espacial de cálculo.
2. Estimación de las emisiones de contaminantes en todo el dominio y su
evolución a lo largo del año.
9
3. Estimación de las condiciones atmosféricas a lo largo del año mediante
un modelo meteorológico.
4. Estimación de la distribución espacial de concentraciones de
contaminantes y su evolución temporal mediante un modelo de
dispersión.
5. Elaboración de mapas de concentración de contaminantes.
3.2 Dominio espacial
Debido a la influencia del transporte de contaminantes a larga distancia, el
modelo se aplicó previamente a un dominio europeo, de 0.5º x 0.5º grados de
resolución, desde 10.5W a 22.5E y desde 35N a 57.5N. A continuación, y con
objeto de obtener mejores resultados se ejecutó el modelo sobre un dominio
más pequeño centrado sobre la Península Ibérica y de mayor resolución (0.2ºx
0.2º) (figura3).
LATITUDE
CHIMERE DOMAINS
57
56
55
54
53
52
51
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
-10 -8.5 -7 -5.5 -4 -2.5 -1 0.5 2 3.5 5 6.5 8 9.5 11 12.5 14 15.5 17 18.5 20
LONGITUDE
FIGURA 3. Dominios espaciales de cálculo.
10
3.3 Inventario de emisiones
Se han utilizado las emisiones totales anuales EMEP (Data Expert) para grupo
de actividad SNAP en celdas de 50x50 Km (mallado especial EMEP, figura 4).
Éstas fueron transpuestas a una malla de celdas de 20x20 Km2 (orientada
Norte-Sur y Este – Oeste) siguiendo un reparto basado en datos digitales de
usos de suelo de la base de datos Global Land Cover Facility (GLCF)
(http://change.gsfc.nasa.gov/create.html). Las emisiones de compuestos
orgánicos volátiles no metánicos se descompusieron en 227 especies para cada
actividad SNAP siguiendo la especiación de Passant, (2002) y luego se
agregaron según los requerimientos de CHIMERE. Las emisiones biogénicas se
calcularon según Simpson et al. (1995) para el alfa-pineno, NO e isopreno.
El reparto temporal de las emisiones EMEP se ha realizado considerando
perfiles temporales característicos de España de cada actividad contaminante
(uno por cada actividad SNAP). Estos perfiles se han obtenido de otros trabajos
realizados anteriormente por los investigadores de nuestra unidad,
especialmente de Palacios (2001, 2002) (figura 5). Los perfiles de tráfico (SNAP
7) corresponden a la Ciudad de Zaragoza extraído del procesamiento de
conteos de intensidad de tráfico del ayuntamiento de dicha ciudad para 2004.
Esta ciudad puede ser considerada como una ciudad media española.
11
EMEP EMISSION GRID
50X50 Km cells
Figura 4. Malla de emisiones EMEP con celdas de 50x50 Km2.
Figura 5. Perfiles temporales de actividad a lo largo del año para cada actividad
SNAP.
12
En la figura 6, puede verse un mapa de emisiones superficiales de SO2 en la
malla de 20x02 Km usada para CHIMERE. En el se aprecian las emisiones
mayores en zonas con centrales térmicas, en zonas urbanas e industriales, así
como, son muy notables las emisiones en las rutas marítimas.
Figura 6. Emisiones de SO2 en kg/km2h en un día laboral de marzo a las 10:00.
13
3.4 Modelización meteorológica
La modelización meteorológica y de dispersión de contaminantes se ha
realizado siguiendo el esquema mostrado en la figura 7.
La meteorología fue obtenida con el modelo MM5, ejecutado para un año
completo para los dos dominios geográficos ya mencionados, y utilizando
análisis del modelo global AVN para proporcionar las condiciones de contorno
necesarias.
La configuración de MM5 fue la siguiente:
Proceso
Parametrización
Microfísica nubes
Reisner graupel
Radiación
RRTM, Radiación nubes
PBL
MRF PBL
LSM
5-capas LSM
Cúmulos
Grell
Condiciones iniciales y
análisis NCEP-GFS
de contorno
La ejecución de un año completo en los dos dominios utilizando el clúster
LINCE de CIEMAT tarda unas 600 horas en simular los dos dominios para un
año completo. Los ficheros de salida ocupan aproximadamente 45 Gb.
14
CONDICIONES DE
CONTORNO
INCA y GOCART
Análisis AVN
CHIMERE
MM5
DOMINIO EUROPEO
DOMINIO
EUROPEO
Res 0.5 ºx 0.5º
Res. 36x36 km
MM5
DOMINIO
ESPAÑOL
Res. 19x19 km
CHIMERE
EMISIONES
EMEP
(50 X 50 KM)
Re-escalado,
desagregación
espacial y temporal
DOMINIO ESPAÑOL
Res 0.2 ºx 0.2º
Uso de suelo
Análisis AVN
CONCENTRACION
EN MALLA
Figura 7. Diagrama explicativo de la configuración de modelos utilizada para la
preevaluación de la calidad del aire en España 2006.
15
3.5 Simulación de la dispersión de contaminantes
Para simular la dispersión de contaminantes, se ha utilizado el modelo
CHIMERE (Menut et al., 2000; Vautard, et al., 2000a y b, 2003, 2005, y 2006,
Bessagnet et al, 2004; http://euler.lmd.polytechnique.fr/chimere/). Es un modelo
multiescala diseñado principalmente para proporcionar predicciones diarias de
ozono, aerosoles y otros contaminantes y para realizar simulaciones a largo
plazo para diversos escenarios de emisiones.
CHIMERE es válido para diversas escalas desde grandes escalas (varios miles
de kilómetros) hasta escalas urbanas (100-200 Km) con resoluciones
espaciales de 1 ó 2 Km hasta 100 Km. CHIMERE dispone de diferentes
opciones que le permiten ser una potente herramienta de investigación. Puede
ser ejecutado con diferentes grados de complejidad que lo pueden hacer
incluso de fácil uso como herramienta de ayuda a la gestión de la calidad del
aire. Puede utilizar diversos mecanismos químicos, desde los más simples a
los más complejos considerando, o no, aerosoles. En esta versión, utiliza el
mecanismo MELCHOR II con la versión de aerosoles. Actualmente está siendo
utilizado en diversas regiones de Francia y también como herramienta de
predicción operacional de la calidad del aire en la Europa Occidental.
Las condiciones de contorno (valores de calidad en los extremos de la región
modelizada) para el dominio mayor, fueron obtenidas de salidas mensuales del
modelo INCA para las concentraciones de gases y del modelo GOCART para
las partículas.
CHIMERE se alimenta de las emisiones antes descritas y de las condiciones
atmosféricas simuladas con MM5 tanto para el dominio europeo como para la
Península Ibérica y Baleares (figura 3).
Se realizaron simulaciones para 2006 completo en el clúster de PCs LINCE
utilizando 26 CPUs tardando unas 240 horas para un año completo en los
dominios considerados. Las salidas ocupan unos 40 Gb.
16
4. RESULTADOS
Con los resultados de CHIMERE, se calcularon valores medios y máximos
horarios, octohorarios, diarios, mensuales y anuales y se estimaron las zonas
en España de posible superación de los valores límite de concentración que
marca la legislación para diversos contaminantes.
Con esta información se elaboraron mapas en los que además se representan
los datos medidos en estaciones de las distintas redes de calidad del aire
desplegadas en España y que cumplan los criterios mínimos exigidos de
captura mínima de datos (máximo permitido por RD. 1073/2002). De esta
forma, se obtiene en un mismo mapa información de dos fuentes: modelos y
estaciones. Esto permite rellenar aquellas zonas no cubiertas por estaciones de
medida, especialmente zonas rurales más o menos remotas.
El gestor de la calidad del aire siempre debe dar mayor fiabilidad a las
mediciones, siempre que éstas hayan sido obtenidas con equipos fiables y bien
mantenidos, y que tengan una representatividad real de la zona en la que están
ubicadas. Por ejemplo, las estaciones situadas en una acera junto a un
semáforo (estación de tráfico) serán representativas de una zona muy
pequeña, mientras que una estación en parque urbano céntrico puede dar una
idea de la contaminación urbana de fondo y, por tanto, ser representativa de
una zona mucho mayor, quizá de toda una ciudad.
En los siguientes apartados, se muestran y analizan los mapas de obtenidos de
la calidad del aire en España del año 2006 referentes a superaciones de los
diversos valores límite y objetivo de diversos contaminantes considerando los
resultados del modelo CHIMERE y los registros de las estaciones de medida,
exceptuando las de tráfico por su escasa representatividad espacial.
4.1 Resultados para SO2 - 2006
Se puede comprobar que las concentraciones son bajas, en general, por
debajo del valor límite anual de protección de ecosistemas (20 µg/m3) (figura
8). Las zonas que superan este valor límite se sitúan en las proximidades de
grandes centrales térmicas (Andorra-Teruel, As Pontes y demás centrales de
Galicia, Asturias y León y Palencia) o aglomeraciones industriales (Bailén y
Algeciras) . En esta última zona los niveles parecen haber sido más altos que
los de 2005 (ver figura 9).
Las superaciones del valor límite diario (125 µg/m3) son escasas en su mayoría
y las de más tres superaciones al año (máximo permitido por RD. 1073/2002)
se sitúan en una relativamente extensa zona de Galicia, en el centro de
Asturias y tres de León próximas a CCTT. CHIMERE también estima
superaciones importantes en las proximidades de la CT Andorra en Teruel y
Algeciras.
Respecto al valor límite horario, las zonas afectadas por superaciones son
prácticamente las mismas mostradas en los casos anteriores. Las zonas con
más de 24 superaciones (máximo permitido por RD. 1073/2002) son
relativamente pocas (una zona en Asturias, dos de León y la Bahía de
17
Algeciras), generalmente están próximas a grandes CCTT o aglomeraciones
industriales, aunque en la Bahía de Algeciras el tráfico marítimo tiene un
impacto significativo.
En las figuras del Apéndice I (1-36), se muestran las concentraciones (µg/m3)
máximas de los valores medios horarios y diarios y medias de SO2 en cada
mes de 2006. Se representan utilizando la misma escala de colores los valores
calculados por el modelo (isolíneas) y los observados en estaciones (puntos
negros rodeados de color). Todos los mapas están en coordenadas latitudlongitud.
Al igual que en años anteriores, se puede apreciar que hay tres grandes zonas
con niveles de SO2 por encima del resto ligadas a grandes instalaciones de
combustión y grandes complejos industriales.
La mayor de todas es la zona Noroeste englobando a gran parte de Galicia,
Asturias y zonas de León y Palencia. Esta zona presenta una mayor
concentración de CCTT. Además es la zona con mayor número de
superaciones de valores límite. La segunda zona corresponde al Sureste del
Valle del Ebro, donde también hay CCTT muy importantes. La última
corresponde a la bahía de Algeciras, aunque se extiende por el Estrecho de
Gibraltar y Mar de Alborán. En esta zona, complejos industriales muy
importantes con centrales térmicas y refinerías, así como, con importante
tráfico marítimo.
Además, hay otras zonas mucho más pequeñas pero con unos niveles de
concentración de SO2 importantes, próximos a tener superaciones de los
valores límite. Son las zonas de Puertollano, Bailén, Puente Nuevo, Huelva,
alguna zona de Cantabría, Bilbao, y Castellón, así como, Cartagena y Costa de
Tarragona, además de alguna zona próxima a algunas CCTT. En el resto los
niveles son generalmente bajos salvo algún hot-spot aislado, generalmente
ligado a zonas urbanas e industriales, que se hacen más palpables por los
mapas de valores máximos horarios, indicando una incidencias puntuales y
transitorias (aunque frecuentes) de ciertas fuentes próximas.
Las variaciones de los niveles máximos horarios y diarios a lo largo del año son
pequeñas y no parecen seguir un patrón claro. Mas bien, parecen obedecer a
variaciones en la actividad de las fuentes, especialmente CCTT, y a las
características meteorológicas dominantes en cada mes. En las grandes
ciudades, no se aprecia claramente un ciclo estacional relacionado con las
calefacciones, puede ser debido a que el número de calderas de fuel, gasoil y
carbón han disminuido mucho en las últimas décadas.
18
2006
44
43
700
42
500
41
350
125
40
100
39
80
38
60
40
37
20
36
3
35
-10.4
0
-8.4
-6.4
-4.4
-2.4
-0.4
1.6
3.6
2006 - CONCENTRACIÓN MEDIA ANUAL DE SO2 (microgr/m3)
FIGURA 8. Concentraciones medias anuales (µg/m3) de SO2 en 2006 tanto calculadas por el modelo (isolíneas) como observadas
en estaciones (puntos negros rodeados de color). La escala de colores es la misma para datos observados y modelados.
19
2006-SUPERACIONES DEL VALOR LÍMITE ANUAL DE SO2 (20 microg/m3)
44.5
43.5
42.5
41.5
40.5
39.5
0.5
38.5
37.5
36.5
35.5
-10.4 -8.9 -7.4 -5.9 -4.4 -2.9 -1.4
0.1
1.6
3.1
4.6
FIGURA 9. Número de superaciones del valor límite anual (20 µg/m ) de SO2 en 2006 tanto calculadas por el modelo (isolíneas)
como observadas en estaciones (puntos negros rodeados de color). La escala de colores es la misma para datos observados y
modelados.
3
20
2006 - SUPERACIONES DEL VALOR LÍMITE DIARIO DE SO2 (125 microg/m3)
44.5
43.5
42.5
100
41.5
40
40.5
10
39.5
38.5
3
37.5
36.5
35.5
-10.4 -8.9 -7.4 -5.9 -4.4 -2.9 -1.4
0.1
1.6
3.1
4.6
FIGURA 10. Número de superaciones del valor límite diario (125 µg/m ) de SO2 en 2006 tanto calculadas por el modelo (isolíneas)
como observadas en estaciones (puntos negros rodeados de color). La escala de colores es la misma para datos observados y
modelados.
3
21
2006-SUPERACIONES DEL VALOR LÍMITE HORARIO DE SO2 (350 microg/m3)
44.5
43.5
42.5
100
41.5
40
40.5
24
39.5
15
38.5
10
37.5
5
36.5
35.5
-10.4 -8.9 -7.4 -5.9 -4.4 -2.9 -1.4
0.1
1.6
3.1
4.6
FIGURA 11. Número de superaciones del valor límite horario (350 µg/m3) de SO2 en 2006 tanto calculadas por el modelo
(isolíneas) como observadas en estaciones (puntos negros rodeados de color). La escala de colores es la misma para datos
observados y modelados.
22
4.2 Resultados para PM10 - 2006
Del análisis de las figura 12, se desprende que, atendiendo a los valores de
concentración media anual de 2006, los mayores niveles de PM10 se dan en
ciudades, grandes zonas industriales y en las proximidades de algunas de las
grandes CCTT. En general, las concentraciones son ligeramente inferiores a
2005. No obstante, se puede apreciar la existencia de tres zonas con niveles
medios bastante diferenciados:
1. Zona Sur-Este (costa mediterránea, Valle del Guadalquivir y Valle del
Ebro). En esta zona los niveles medios son altos (>30 µg/m3) según las
estimaciones obtenidas con CHIMERE. Además, existen superaciones
de los valores límite anual (figura 13) y límite diario (figura 14) en
muchas zonas y hot-spots, en varias de las cuales, hay más de 35
superaciones anuales (máximo permitido por RD. 1073/2002). Hay
varias zonas urbanas afectadas (Sevilla, Murcia, Córdoba, Cádiz, Jaén),
zonas industriales o con CCTT (Bailen, Algeciras, Cartagena, Castellón,
Almería, Andorra-Teruel, Huelva). Llama la atención la falta de datos en
Cataluña y, más concretamente, en Barcelona. Ello es debido a que el
número de datos válidos no ha superado el 90% en la mayoría de las
estaciones catalanas, por lo que no han sido incluidas en los mapas.
2. Zona Norte (Galicia, Cantábrico, Norte de Castilla-León, Pirineos). Esta
zona tiene niveles medios-bajos (entre 10 y 30 µg/m3). Sin embargo,
tiene hot-spots importantes con superaciones del valor límite anual y
más de 35 superaciones del diario, especialmente en Asturias y
Cantabria, Vizcaya y Norte de León). Estas zonas incluyen fuentes
industriales, urbanas o CCTT importantes.
3. Zona Interior (Mesetas y Extremadura). Tiene niveles moderados (entre
20 y 30 µg/m3), aunque también con marcados hot-spots, algunos
urbanos como Madrid, Burgos, Albacete) y otros industriales
(Puertollano)
En las figuras del Apéndice II (1-24), se muestran las concentraciones diarias máximas
y medias de cada mes. En ellas, se confirma la división del territorio en las tres grandes
zonas mencionadas. A diferencia de otros años (2005), no está clara la existencia de una
variación estacional. Parece que los cambios entre meses son algo erráticos (hay meses
aislados de bajos niveles de PM10 en invierno y verano junto a meses de niveles altos)
y más ligados a la meteorología dominante en cada uno de los meses de 2006.
23
24
2006
44
43
400
42
300
41
200
40
100
39
50
40
38
30
37
20
36
10
35
-10.4
0
-8.4
-6.4
-4.4
-2.4
-0.4
1.6
3.6
2006 - CONCENTRACIÓN MEDIA ANUAL DE PM10 (microgr/m3)
FIGURA 12. Concentraciones medias anuales (µg/m3) de PM10 en 2006 tanto calculadas por el modelo (isolíneas) como
observadas en estaciones (puntos negros rodeados de color). La escala de colores es la misma para datos observados y
modelados.
25
2006 - SUPERACIONES DEL VALOR LÍMITE ANUAL DE PM10 (40 microg/m3)
44
42
40
1
38
36
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
FIGURA 13. Número de superaciones del valor límite anual (40 µg/m3) de PM10 en 2006 tanto calculadas por el modelo (isolíneas)
como observadas en estaciones (puntos negros rodeados de color). La escala de colores es la misma para datos observados y
modelados.
26
2006 - SUPERACIONES DEL VALOR LÍMITE DIARIO DE PM10 (50 microg/m3)
44
100
75
42
50
40
35
10
38
5
1
36
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
0
FIGURA 14. Número de superaciones del valor límite diario (50 µg/m3) de PM10 en 2006 tanto calculadas por el modelo (isolíneas)
como observadas en estaciones (puntos negros rodeados de color). La escala de colores es la misma para datos observados y
modelados.
27
4.3 Resultados para O3 - 2006
El mapa de concentraciones medias anuales de O3 (figura 15) muestra unos
niveles por debajo de 90 µg/m3 en toda la Península Ibérica y Baleares, salvo
algunos puntos al Norte de Castellón y zonas de Baleares. Se aprecia en los
grandes núcleos urbanos como Madrid, Barcelona, Vizcaya, Asturias, Sevilla,
valores incluso inferiores a 60 µg/m3.
Analizando las superaciones del valor objetivo octohorario (120 µg/m3) (figura
16), vemos que abundan en la costa mediterránea junto con parte del Valle del
Guadalquivir, Cantábrico y Baleares y varias zonas próximas a zonas
industriales y urbanas del interior, especialmente en la zona de Madrid, donde
hay estaciones donde se supera más de 100 veces.
Atendiendo a los valores extremos, vemos que las superaciones del umbral
horario de información a la población (180 µg/m3) (figura 17) han sido menos
frecuentes en la Comunidad de Madrid, aunque en zonas limítrofes hay un
número importante de superaciones. Hay también zonas de un importante
número de superaciones próximas a ciudades o zonas industriales (Huelva,
Cádiz, Puertollano, El Bierzo, Cantabria, provincia de Barcelona, etc).
Generalmente, son hot-spots, que son muy difíciles de capturar por los
modelos trabajando a resoluciones del orden de 20 Km. El umbral de alerta
horario (240 µg/m3) (figura 18) se superó solamente en Huelva, Puertollano y
en una estación cántabra.
Ya se apuntó en informes anteriores (Vivanco et al, 2005, 2006, 2007, 2008) y
en artículos científicos (Vivanco et al, 2009) que CHIMERE parece subpredecir
la concentración de ozono en algunas zonas, como Madrid, mientras que en
otras como en el área mediterránea, la concordancia es mayor. En
intercomparaciones con el modelo CMAQ (Jiménez-Guerrero et al, 2008) no se
ha podido afirmar un comportamiento significativamente similar de un modelo
respecto a otro en las zonas más problemáticas. En estudios, muy recientes se
comprobó la influencia que puede tener la resolución espacial con la que
trabajan MM5 y CHIMERE en los resultados obtenidos. Vivanco et al (2008)
han realizado simulaciones con MM5 y CHIMERE con resoluciones de 36 Km,
19 Km and 7 km aplicados al centro de la Península Ibérica. Se apreció que las
simulaciones de mayor resolución mejoran los resultados en cierta medida al
reproducirse algo mejor la meteorología y los procesos de transporte y
dispersión, aunque menos de lo esperado. No obstante, MM5 sigue
subprediciendo los máximos de temperatura, lo que tienen un impacto claro en
la fotoquímica atmosférica y pueda afectar a la producción de ozono. Todas
estas circunstancias hacen pensar que la desagregación espacial y temporal
de las emisiones debe ser analizada y seguramente mejorada, y que debemos
ir a resoluciones, tanto en emisiones como con los modelos, incluso mejores
como ya se pudo ver para Madrid con los estudios de Palacios et al. (2002) con
resolución de 5 Km con el modelo TVM para episodios concretos de
contaminación fotoquímica.
28
En las figuras del Apéndice III (1-36), se muestran las concentraciones
máximas horarias y octohorarias, asi como, las concentraciones medias de
cada mes. En todas estas gráficas se hace patente el marcado ciclo estacional
con máximos en verano, especialmente en Julio y mínimos invernales, en
correspondencia con los ciclos de temperatura y de radiación solar. En muchas
zonas de España (Madrid, Cataluña, País Vasco, muchas zonas próximas a
áreas urbanas e industriales y con CCTT), se dan concentraciones horarias
superiores a 180 µg/m3 y octohorarias mayores de 120 µg/m3 entre los meses
de Marzo y Octubre.
29
30
2006
44
43
700
42
500
360
41
240
40
180
39
150
38
120
90
37
60
36
30
35
-10.4
0
-8.4
-6.4
-4.4
-2.4
-0.4
1.6
3.6
2006 - CONCENTRACIÓN MEDIA ANUAL DE O3 (microgr/m3)
FIGURA 15. Concentraciones medias anuales (µg/m3) de O3 en 2006 tanto calculadas por el modelo (isolíneas) como observadas
en estaciones (puntos negros rodeados de color). La escala de colores es la misma para datos observados y modelados.
31
2006 - SUPERACIONES DEL VALOR OBJETIVO OCTOHORARIO DE O3 (120 microg/m3)
44
43
42
100
41
70
40
40
39
38
20
37
10
36
0
-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1
0
1
2
3
4
FIGURA 16. Número de superaciones del valor objetivo octohorario horario (120 µg/m ) de O3 en 2006 tanto calculadas por el
modelo (isolíneas) como observadas en estaciones (puntos negros rodeados de color). La escala de colores es la misma para
datos observados y modelados.
3
32
2006 - SUPERACIONES DEL UMBRAL DE INFORMACIÓN DE O3 (180 microg/m3)
44
43
42
50
41
10
40
5
39
38
2
37
1
36
0
-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1
0
1
2
3
4
FIGURA 17. Número de superaciones del valor umbral de información (180 µg/m en una hora) de O3 en 2006 tanto calculadas
por el modelo (isolíneas) como observadas en estaciones (puntos negros rodeados de color). La escala de colores es la misma
para datos observados y modelados.
3
33
2006 - SUPERACIONES DEL UMBRAL DE ALERTA DE O3 (240 microg/m3)
44
43
42
50
41
10
40
5
39
38
2
37
1
36
0
-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1
0
1
2
3
4
FIGURA 18. Número de superaciones del valor umbral de información (240 µg/m en una hora) de O3 en 2006 tanto calculadas
por el modelo (isolíneas) como observadas en estaciones (puntos negros rodeados de color). La escala de colores es la misma
para datos observados y modelados.
3
34
4.4 Resultados para NO2 - 2006
Los mapas de medias anuales de NO2 (figura 19) y de superaciones de sus
valores límite horario (200 µg/m3) (figura 21) y anual (40 µg/m3) (figura 20)
muestran que el NO2 es un problema principalmente urbano, como es de
esperar, siendo el tráfico su principal emisor. No obstante, en zonas
industriales es de esperar niveles altos. No es, por tanto, de extrañar que las
superaciones se concentren en algunas estaciones urbanas, que están más
afectadas por el tráfico. No hemos considerado estaciones etiquetadas de
tráfico, pero a veces da la impresión que algunas estaciones urbanas parecen
más bien de tráfico puro.
No se detectan superaciones con los resultados del modelo CHIMERE, pero
ello es debido a que muchas de las estaciones tienen una representatividad
espacial muy limitada y claramente inferior a la resolución de la malla de
cálculo de CHIMERE (0.2º x 0.2º, algo más de 20 x 20 Km), por lo que aportan
una información de detalle muy importante que se complementa con la del
modelo.
Las estaciones afectadas por superaciones del valor límite horario están en
Madrid, Barcelona y en Cantabria, Asturias, Navarra, Valladolid, Norte de
Palencia, Andorra-Teruel, Puertollano y Sevilla. En Azuqueca de Henares, se
excede el número máximo permitido de 18 superaciones al año (RD.
1073/2002). Las superaciones del valor límite anual se concentran en las áreas
urbanas de Barcelona, Zaragoza y la Comunidad de Madrid.
Analizando la variación de las concentraciones horarias máximas y medias de
cada mes (Apéndice IV) y siguiendo la discusión por zonas diferenciadas como
se detectó en otros años, se pueden encontrar los siguientes comportamientos:
1. Zona Noroeste (Galicia, Asturias, León), con una gran concentración de
CCTT. Los niveles máximos se mantienen a lo largo del año con
variaciones ligadas a condiciones meteorológicas sin apreciarse ciclos
estacionales claros.
2. País Vaso, con aglomeraciones urbanas e industriales muy importantes.
En este año, tampoco es evidente la variación estacional como en otros
años (2003), cuando se apreciaron concentraciones algo más altas en
invierno y más bajas en verano.
3. Zona de influencia de Madrid, una enorme aglomeración urbana y en
menor medida industrial. En este año, vuelve a ser notable que las
concentraciones son algo más altas en invierno y más bajas en verano.
4. Cataluña y Valencia, aunque con mayor intensidad en Cataluña, con
aglomeraciones
urbanas
e
industriales
muy
importantes.
Concentraciones algo más altas en invierno y más bajas en verano.
5. Zona Sur (costa atlántico-andaluza y especialmente la zona del
Estrecho de Gibraltar y Mar de Alborán), con importantes industrias,
CCTT y tráfico marítimo. En esta zona no se aprecía una diferencia
significativa entre verano e invierno en 2006.
35
36
2006
44
43
700
42
600
41
400
40
300
200
39
160
38
120
37
80
36
40
35
-10.4
0
-8.4
-6.4
-4.4
-2.4
-0.4
1.6
3.6
2006 - CONCENTRACIÓN MEDIA ANUAL DE NO2 (microgr/m3)
FIGURA 19. Concentraciones medias anuales (µg/m3) de NO2 en 2006 tanto calculadas por el modelo (isolíneas) como
observadas en estaciones (puntos negros rodeados de color). La escala de colores es la misma para datos observados y
modelados.
37
44.5
2006-SUPERACIONES DEL VALOR LÍMITE ANUAL DE NO2 (40 microg/m3)
43.5
42.5
41.5
40.5
39.5
38.5
37.5
0 to 1
1 to 5
36.5
35.5
-10.4
-8.9
-7.4
-5.9
-4.4
-2.9
-1.4
0.1
1.6
3.1
4.6
FIGURA 20. Número de superaciones del valor límite anual (40 µg/m ) de NO2 en 2006 tanto calculadas por el modelo (isolíneas)
como observadas en estaciones (puntos negros rodeados de color). La escala de colores es la misma para datos observados y
modelados.
3
38
2006 - SUPERACIONES DEL VALOR LÍMITE HORARIO DE NO2 (200 microg/m3)
44
42
100
40
50
18
38
10
5
36
1
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
FIGURA 21. Número de superaciones del valor límite horario (200 µg/m3) de NO2 en 2006 tanto calculadas por el modelo
(isolíneas) como observadas en estaciones (puntos negros rodeados de color). La escala de colores es la misma para datos
observados y modelados.
39
4.5 Resultados para CO - 2006
En la figura 22, se muestran las concentraciones medias anuales. Puede
comprobarse que los niveles son bajos. No se han apreciado superaciones del
valor límite octohorario, ni en las estaciones consideradas (todas excepto las
de tráfico), ni por el modelo CHIMERE.
En el Apéndice V, se muestran los mapas de concentraciones octohorarias
máximas y medias de cada mes. Se pueden apreciar que los niveles de CO
están bastante por debajo del valor límite en todo momento. No obstante, los
valores más altos se dan en áreas urbanas e industriales con un claro ciclo
estacional con máximos invernales y mínimos estivales.
40
2006
44
43
50
42
20
41
14
40
10
39
6
38
4
37
2
36
1
35
-10.4
0
-8.4
-6.4
-4.4
-2.4
-0.4
1.6
3.6
2006- CONCENTRACIÓN MEDIA ANUAL DE CO (miligr/m3)
FIGURA 22. Concentraciones medias anuales (mg/m3) de CO en 2006 tanto calculadas por el modelo (isolíneas) como observadas
en estaciones (puntos negros rodeados de color). La escala de colores es la misma para datos observados y modelados.
41
CONCLUSIONES
Se ha llevado a cabo la reevaluación de la calidad del aire para el año 2006
con el modelo CHIMERE para ozono, óxidos de nitrógeno, partículas PM10,
monóxido de carbono y dióxido de azufre. Para ello, se ha trabajado con el
modelo meteorológico MM5, se han utilizado dos dominios anidados (una
incluyendo gran parte de Europa, y otro para la Península Ibérica y Baleares), y
usando condiciones de contorno generadas por otros modelos de gran escala
de prestigio. Se han calculado diversos parámetros como concentraciones
medias y máximas en diversos períodos de tiempo para comprobar si hay
superaciones o no de los valores límite y cuantas hay en cada punto del
dominio tratado. Se han generado mapas de concentraciones medias y
máximas de esos contaminantes, así como, de frecuencias de superación. En
ambos casos, se ha representado tanto los resultados de CHIMERE como las
mediciones de las estaciones. Esto ha permitido paliar ciertos inconvenientes
del modelo, como imprecisión de la predicción y limitada resolución espacial, ya
que las mediciones han proporcionado mayor precisión a los mapas y mejor
resolución, ya que varias estaciones son representativas de áreas más
pequeñas que las celdas del modelo (algo más de 20x20 Km) y, por tanto, el
modelo no puede llegar por sí sólo a ese nivel de detalle, a no ser que se
trabaje con celdas más pequeñas a costa de un tiempo de computación mucho
mayor.
Hay que destacar que salvo en el caso de CO, en los demás contaminantes
hay un número significativo de superaciones de los valores límite, que en
algunos casos pueden exceder el máximo permitido por la legislación. Estas
superaciones son más abundantes en el caso del PM10 y ozono, así como
para el NO2 en concentraciones horarias y en menor medida en el SO2.
42
REFERENCIAS
Bessagnet, B., A. Hodzic, R. Vautard, M. Beekmann, L. Rouil, R. Rosset, 2004.
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