Luftkvalitet på lokal och urban skala

En viktig del av SMHIs luftmiljöforskning utgör modellutveckling och dataanalys av luftkvalitet på lokal och urban geografisk skala, det vill säga då luftkvaliteten studeras i urbana områden och i mikromiljöer relativt nära utsläppskällorna. Vägtrafik och vedeldning är två dominerande källor då det gäller lokala bidrag till halter av luftföroreningar.

Halterna av luftföroreningar i utomhusluften härrör från olika källor. Ett stort bidrag till luftföroreningar är långdistanstransporten från övriga Sverige och Europa, men inom tätorter är lokala utsläpp också betydelsefulla.

En viktig del av SMHIs luftmiljöforskning utgör därför modellutveckling och dataanalys av luftkvalitet på lokal och urban geografisk skala. Vägtrafik och vedeldning är två dominerande källor då det gäller lokala bidrag till halter av luftföroreningar.

Vid beräkning av luftkvalitet används därför beräkningsmodeller med olika geografisk upplösning beroende på vilken frågeställning som berörs. För studier på lokal och urban skala är SIMAIR vårt viktigaste verktyg.

Luftkvalitet på lokal och urban skala är av intresse av flera skäl:

  • Det utgör första delen av föroreningarnas kretslopp i atmosfären
  • Närhet till viktiga källor
  • Emissionsuppskattningar kan här prövas empiriskt
  • Enskilda källors haltbidrag är här högst
  • Det är i dessa miljöer människor oftast vistas
  • Fysiken är komplicerad och intressant

Klimatet betydelsefullt för luftkvaliteten i Sverige

Slitagepartiklar från vägbana är några tusendels millimeter stora. Foto: Mats Gustafsson och Göran Blomqvist, VTI.

Sveriges läge i norra Europa inverkar på luftkvaliteten i regionen. Det kalla klimatet leder bland annat till att halkbekämpning krävs vintertid, såsom användning av vinterdäck och saltning och sandning av gator. Detta (i synnerhet dubbdäcksanvändning) ger upphov till ett betydande vägslitage. Slitagepartiklarna ansamlas och virvlar upp när vägbanan torkar upp vilket orsakar höga partikelhalter under senvinter och tidig vår.

Det kalla klimatet leder också till uppvärmningsbehov av bostäder och lokaler. Då markytan till stor del i Sverige består av skog, förefaller det sig naturligt att utnyttja denna resurs. Biobränsleledning är en viktig komponent för att uppnå klimatmålen och minska koldioxidutsläppen, men samtidigt är den småskaliga vedeldningen, i synnerhet från gamla vedpannor, en stor utsläppskälla av partiklar och oförbrända kolväten.

Mycket av vår forskning inom lokal och urban skala handlar därför om utveckling av beräkningsmodeller och dataanalys av halter av luftföroreningar i trafikerade gaturum och bostadsområden med vedeldning.

Vägtrafik - en dominerande källa till luftföroreningar

En av de enskilt största källorna till luftföroreningar i Sverige är vägtrafiken. Då det gäller partiklar är avgasemissioner och emissioner från icke-avgaser, såsom däck-, fordon- och vägslitage, betydelsefulla källor.

För beräkning, analys och utvärdering av luftkvaliteten vid trafikmiljöer har SMHI utvecklat modellsystemet SIMAIR, som är ett komplext men ändå lättanvänt verktyg, åtkomligt via internet. Modellsystemet har bland annat använts i nationella forskningstillämpningar såsom studier om dubbdäckens miljöpåverkan, uppföljning av miljökvalitetsmålet Frisk Luft samt i flertalet scenariestudier.

Dubbdäcksreduktion
Beräknade 90-percentils dygnsmedelvärden (extremvärden) av PM10 för olika scenarier med reduktion av andelen dubbdäck. Röd linje anger miljökvalitetsnormen och grön linje miljökvalitetsmålet Frisk luft.
Förstora Bild

Småskalig biobränsleeldning - ett lokalt miljöproblem

Biobränsle är ur flera aspekter, inte minst i ett klimatperspektiv, ett bra val för uppvärmning av bostäder. Om omodern utrustning används och förbränningen sker på ett ineffektivt sätt kan emellertid vedeldning vara en belastning för luftkvaliteten i området.

Småskalig vedeldning är ett lokalt miljöproblem som ofta enbart involverat ett fåtal anläggningar inom ett bostadsområde. För att analysera luftkvaliteten med avseende på utsläpp från småskalig biobränsleeldning har SMHI utvecklat SIMAIRved, vilket är ett internetverktyg som kommuner i Sverige kan använda för att bedöma luftkvaliteten i bostadsområden med vedeldning.

Beräkningar i SIMAIRved för ett bostadsområde
Från SIMAIRved beräknade årsmedelhalter av PM10 (partiklar mindre än 10 mikrometer) för ett bostadsområde i en mellanstor svensk stad. Figuren visar de betydande luftmiljövinsterna i att byta ut gamla vedpannor mot moderna miljögodkända vedpannor med ackumulatortank.
Förstora Bild