Kuhu liigub maailm õhusaaste seire ja modelleerimise seostamisel

ning arendamisel?

Marko Kaasik

Eva-Stina KernerTÜ Füüsika Instituut

Kaisa Kesanurm EKUK

Mõõtmine vs. mudel seires

Erinevalt Eestis üldlevinud ettekujutusest ei koosne seire ainult mõõtmistest, samaväärne koht on õhuseires mudelarvutustel: näiteks EMEP seirejaamad – EMEP mudel (Met.no).

Mudel atmosfääriuuringutes ei ole mitte ainult teadustöö abivahend, vaid peamiselt selle lõpptulemus. Näide: kogu kaasaaegne ilmaennustus põhineb pidevalt töötavatel mudelitel (suur arvutusvõimsuste tarbija!). Väljatöötlus on mahult võrreldav uue ravimi turule toomisega. Tihe seos õhu kvaliteediga.

Olukord Eestis Eesti õhukvaliteedi juhtimissüsteem alates aastast

2005: mudelid MATCH ja AirViro + andmehõive – siiani vähe rakendatud otsuseid toetava süsteemina.

Halvad hajumistingimused (VÕK):1) temperatuuri inversioon vahetult

maapinnalähedases õhukihis2) vertikaalse turbulentsi puudumine ja3) tuulekiirus null kuni kaks meetrit sekundis.

(1) ja (3) koos – 6% päevasest ja 34% öisest ajast.(2) ei esine mitte kunagi!

Olukord Eestis

Ei ole olemas ühtseid halbu (kõrgeid maapinnalähedasi saastetasemeid põhjustavaid) hajumistingimusi eri kohas ja eri kõrgusel paiknevate saasteallikate jaoks.

Lihtne näide:

Olukord Eestis: võimalused

State of art: mudel on võimeline 1- 2 ööpäeva ette nägema ilmast põhjustatud kõrgeid saastetasemeid, näiteks: silam.fmi.fi (Euroopa prognoos, kaunis madal detailsus).

Eesti õhukvaliteedi juhtimissüsteemil on kõik tehnilised eeldused toimida hoiatussüsteemina – selleks on vaja tagada seadusandlik raamistik ja teenindav personal.

Üldisemalt: miks seire vajab mudelarvutusi?

Mõõtmised iseenesest ei anna teavet saasteainete päritolu ja omavahelise seoste kohta (saaste vähendamise meetmete kavandamiseks).

Ruumilahutus – elanikkonna ekspositsiooni jaoks. Kust kuhu kui palju saastel levib? Hinnata saastetasemeid olukordades, mida pole veel

ette tulnud või milles pole mõõdetud. Mõõtmised on olenevalt olukorrast kuni 1000 korda

kallimad. Eristada paljudest saasteallikatest ühe mõju.

CORINAIR

Mõõtmine ja mudelarvutus EMEP-i seires

Monitoring network(NILU)

Synthesizingcentre(Met.no)

Measurement data

Model results

EMEP-i uus strateegia (2010 –2019)

Ühendada kohtvaatlusi, profiilimõõtmisi (lidar) ja kaugseiret mudelarvutustega – et varustada mudeleid algandmetega ja testida nende täpsust.

Partnereid julgustatakse kasutama kohalikku teaduspotentsiaali, et tagada seire kvaliteet mõistliku hinnaga.

Lnnafoonijaamade lülitamine EMEP-i vaatlusvõrku: EMEP-i mudelite võrgulahutus on saanud piisavalt detailseks, et võrrelda tulemusi linnafooniga.

Seirejaamade esindusalad

Tänavajaamad: <200 m peatänavast.

Linnafoonijaamad: linna või linnaosa keskmine saaste (mõni km2).

Maafoonijaamad: mõnikümmend tuhat km2, EMEP-i senine fookus.

Tööstusjaamad: konkreetse saastallika ümbrus.

A

B

A B

kont

sent

rats

ioon

maafoon

linnafoon

tänavasaaste

tööstusallikas

tööstusjaam

loodusmaastik

maafoonijaam

tänavad

tänavajaam

linnafoonijaam hooneaam

hooneaam

Keemiline ilm –

oluliste atmosfääri lisandite, nii gaaside kui aerosooli, kohalik, regionaalne ja globaalne jaotumine ajaskaalas minutitest kuni tundide ja päevadeni, eriti erinevate mõjude kontekstis nagu inimese tervis, ökosüsteemid, meteoroloogiline ilm ja kliima (Lawrence jt., 2005).

Keemiline ilm avaldab tagasimõju meteoroloogilisele ilmale: õhulisandid muudavad atmosfääri läbipaistvust, pilvede tekkimist jms. – arvatav ilma ja eriti kliima prognoosimise arengusuund.

Keemilise ilma mudelansamblid

Eri maades mitmeid erinevaid välisõhu kvaliteedi mudeleid.

Valitseb põhjendatud arvamus, et neid mudeleid paralleelselt kasutades saab parema prognoosi kui mistahes mudelist eraldi.

Koostöövõrk on hulga tõhusam kui üks suur uurimiskeskus.

COST ES0602 (2007 – 2011) – Euroopa koostöövõrk selle ülesande lahendamiseks.

Bioloogiline ilm (allergeense õietolmu levik)

Euroopas riiklikul tasemel vähe tähelepanu.Põhjendus: see on looduslik mõjur, levikut piirata ei saa, järelikult ei ole mõtet seirata. Tegelikkus:

kõige selgem välisõhu kvaliteedi tervisemõju; saab piirata invasiivseid liike (n. ambrosia); õigeaegne teave võimaldab profülaktikat –

leevendab tagajärgi oluliselt.Õietolmu seire olukord Euroopa riikides ei sõltu palju jõukusest, näiteks:

ebastabiilne ja projektipõhine Eestis, Soomes, Rootsis;

Riikliku programmina rahastatud Šveitsis, Serbias.

Kokkuvõtvaid märkusi

Õhu saasteseire liigub suureneva teadusmahukuse suunas.

Mitte suurte spetsialiseeritud uurimiskeskustene, vaid koostöövõrgu arendamine, kasutades kohalike teadus- ja arendusasutuste potentsiaali.

Piir akadeemilise teaduse ja rakenduste vahel muutub üha ähmasemaks.

Bioloogiline ilm – algatus, mis peaks olukorda muutma

COST aktsioonide ES0602 (Chemical Weather) ja ES0603 (Eupollen) ühisnõupidamisel 14. oktoobril Aveiros Portugalis (kohal üle 50 esindaja 30 riigist) otsustati koostada ühine pöördumine Maailma Meteoroloogiaorganisatsiooni (WMO) poole:

allergeenne õietolm on oluline keskkonnatervise faktor;

aerobioloogiline seire peab kuuluma õhusaaste seire hulka.

Tänan!