Teknisk beskrivning av SIMAIR

Höga halter av luftföroreningar är ett problem i många svenska kommuner. Som skydd för miljön och människors hälsa finns miljökvalitetsnormer definierade i svensk lagstiftning, vilka bygger på det luftdirektiv som EU-länderna har enats om.

Då det finns ett stort behov för svenska kommuner, luftvårdsförbund och regionala aktörer att utvärdera luftkvaliteten i svenska tätorter har SMHI, med finansiering från Trafikverket och Naturvårdsverket, utvecklat verktyget SIMAIR, som är möjligt att tillämpa var som helst i Sverige.

Anpassad efter aktuella frågeställningar

Störst svårighet för svenska kommuner är det generellt att klara gränsvärdena för partiklar (PM10, partiklar med en aerodynamisk diameter mindre än 10 µm) samt kvävedioxid (NO2). Kritiska områden är bland annat starkt trafikerade gatumiljöer och bostadsområden med utbredd småskalig vedeldning.

SIMAIR är anpassat för dessa frågeställningar och innehåller applikationer för bedömning av luftkvalitet i gaturum (SIMAIR Väg) och öppna vägkorsningar och punktkällor (SIMAIR Område). Samtidigt finns förberäknade bakgrundshalter för att jämförelser ska kunna göras mellan det lokala bidragets betydelse för totalhalten i förhållande till långväga transporterade luftföroreningar.

Modellsystemets uppbyggnad

SIMAIR karaktäriseras av ett enkelt och lättanvänt användargränssnitt som kan användas för samtliga kommuner i Sverige. Samtidigt bygger det på ett komplext modellsystem där:

• Bästa tillgängliga indata används, exempelvis vad gäller emissioner och meteorologi
• Modellerna bygger på ett kopplat modellkoncept, där hänsyn tas både till lokala haltbidrag samt bakgrundsbidrag från övriga tätorten, Sverige och Europa

Eftersom luftföroreningar härstammar från olika källor, på olika avstånd från området som studeras, använder SIMAIR ett kopplat modellkoncept. Beroende på frågeställning används därför olika beräkningsmodeller verkande på olika skalor, från lokala beräkningar med en upplösning på 25 m till regionala beräkningar med en upplösning på 11 km. De regionala och urbana bidragen är förberäknade, medan de lokala bidragen beräknas via användargränssnittet.

Regionala bakgrundshalter

För beräkning av halter på regional skala används SMHIs spridningsmodell MATCH, som drivs av meteorologiska data från väderprognosmodellen ECMWF, samt emissionsdata från EMEP över Europa (11x11 km) och SMEDs Geografiskt fördelade emissioner för Sverige (1x1 km).

Läs mer om spridningsmodellen MATCH Länk till annan webbplats.

Urbana bakgrundshalter

Urbana halter av luftföroreningar, på ett 1x1 km rutnät, beräknas med den urbana spridningsmodellen BUM. Vid beräkningarna används emissionsdata från SMEDs (Svenska MiljöEmissionsData) Geografiskt fördelade emissioner till luft. Spridningsberäkningar görs med två metodiker beroende på typ av källa:

• För markkällor, såsom trafik och småskalig vedeldning, beräknas halter genom att bidrag från emissioner i ett influensområde uppströms vindriktningen läggs samman för att bestämma halten i en beräkningspunkt.
• För utsläpp från högre punktkällor (till exempel höga skorstenar) görs beräkningarna med den Gaussiska plymmodellen NG2M.

Meteorologiska data

De meteorologiska data som används i SIMAIR är framtagna med Mesan. Det bygger på optimal interpolationsteknik, där all tillgänglig data från synoptiska och automatiska väderstationer tillsammans med data från vädersatelliter och väderradar viktas samman för att på bästa sätt representera de rådande väderförhållandena för en viss plats och tidpunkt. Beräkningarna görs med en horisontell upplösning på 2,5x2,5 km samt en tidsupplösning på 1 timme.

Läs mer om den meteorologiska modellen Mesan

Väg- och trafikinformation

Nationella vägdatabasen (NVDB) är en väg och fordonsdatabas som innehåller uppdaterad information om exempelvis vägkoordinater, vägens funktionsklass, skyltad hastighet mm. Parallellt finns också en databas med trafikdata, såsom fordonsmängder och andel tung trafik. Avgasemissioner beräknas med emissionsmodellen HBEFA.

Läs mer om Trafikverkets NVDB Länk till annan webbplats.

Hantering av vägdamm och slitagepartiklar

En ny emissionsmodell för vägdamm och slitagepartiklar har implementerats i SIMAIR 3. Modellen är framtagen inom ramen för det nordiska samarbetsprojektet NORTRIP.

Kontinuerligt utvecklingsarbete

SIMAIR syftar till att vara ett högkvalitativt verktyg för bedömning av luftkvalitet i svenska tätorter och ambitionen är att modellen ska återge representativa halter i hela Sverige. Därför pågår ett kontinuerligt utvärderings- och forskningsarbete kring modellen och indatan och uppdateringar införs regelbundet i samband med publikationen av nya basår.