Luchtkwaliteitsmodellen

Luchtkwaliteitsmodellen zijn wiskundige tools die de concentraties van verontreinigende stoffen in de atmosfeer simuleren. Doel is het beoordelen van de huidige en toekomstige luchtkwaliteit, het ondersteunen van beleid en het voorspellen van blootstelling voor gezondheids- en milieueffecten.

Modellen worden toegepast op verschillende schalen: van stedelijke omgevingen tot regionale gebieden.

Er bestaan twee hoofdtypen: dispersionmodellen en chemische transportmodellen (CTMs). Dispersionmodellen berekenen de verdeling van stoffen rond emissiebronnen met behulp van eenvoudige meteorologische variabelen en turbulentie, meestal via Gaussian plume- of puff-benaderingen. Chemische transportmodellen simuleren transport, chemische reacties en deposities op regionaal tot continentale schaal met complexere chemische mechanismen.

Belangrijke invoer bestaat uit emissies (punt-, gebieds-, lijn- en mobiele bronnen), meteorologische gegevens, chemische mechanismen, landgebruik en topografie. Uitvoer zijn geografische concentratievelden, blootstellingsindicatoren en deposities; deze worden gebruikt voor regelgeving, handhaving van grenswaarden en evaluatie van scenario's zoals emissiereducties of uitbreiding van schonere technologieën.

Validatie en onzekerheid: modellen worden beoordeeld met meetpunten en intermodelvergelijkingen. Onzekerheidsbronnen omvatten onvolledige of foutieve emissiegegevens, vereenvoudigde chemie en meteorologische variabiliteit.

Voorbeelden van gangbare modellen zijn AERMOD en CALPUFF voor dispersiontoepassingen, en CHIMERE, CMAQ en WRF-Chem voor regionale tot globale CTMs. Luchtkwaliteitsmodellen leveren zo een raamwerk voor inzicht in de oorzaken van vervuiling en de effecten van beleidskeuzes.