[…] there is an almost continuous spectrum of combinations of measurements and other assessment methods. Neither of the two extremes is useful for investigating the state of compliance in a zone: 100% measuring (i.e. doing measurements that are not generalised at all) gives incomplete information, while, at the other extreme, 100% modelling (i.e. applying models that have not in any sense been validated) gives unreliable information. So, a useful assessment comprises elements of both.
(tratto da “Guidance on Assessment under the EU Air Quality Directives – FINAL DRAFT”)
La frase sopra riportata ben riassume l’importanza dell’integrazione di risultati prodotti da modelli numerici ed informazioni sperimentali al fine di produrre una fotografia, la più realistica possibile, dello stato di qualità dell’aria in un determinato territorio. È per tale ragione che la direttiva del Parlamento Europeo relativa alla qualità dell’aria ambiente e per un’aria più pulita in Europa (Direttiva 2008/50/CE), recepita dal D. Lgs. n. 155 del 13 agosto 2010, raccomanda l’utilizzo di tecniche di modellazione in combinazione alle misurazioni in siti fissi. Tale integrazione può essere effettuata mediante metodi di tipo:
- attivo, introducendo nel modello di qualità dell’aria tecniche di assimilazione dati in grado di correggere, nel corso della simulazione, i campi prodotti dal modello sulla base delle informazioni sperimentali fornite dalla rete osservativa (“data assimilation“);
- passivo, integrando a posteriori i risultati di simulazioni modellistiche e le informazioni sperimentali fornite dalla rete osservativa (“data fusion“, Silibello et al., 2014).
Metodi di tipo attivo sono implementati in diversi modelli di trasporto e chimica dell’atmosfera, tra i quali il modello FARM. Metodi di tipo passivo vengono comunemente utilizzati nei sistemi di “nowcast” al fine di ottenere campi di “analisi” di qualità dell’aria più realistici rispetto a quelli prodotti dal modello di simulazione. Il modulo ARpMEAS costituisce un esempio di strumento di nowcast realizzato da ARIANET allo scopo di fornire un supporto alla realizzazione della valutazione dello stato di qualità dell’aria, così come indicato dalla direttiva europea e dal D. Lgs. n. 155, che supera i ben noti limiti dell’approccio basato sulla semplice interpolazione geostatistica dei dati sperimentali. Tale strumento implementa metodi basati sia su tecniche cosiddette di observational nudging (Stauffer e Seaman, 1990), sia di objective analysis. Nel secondo caso il calcolo dei campi di analisi può essere prodotto mediante l’applicazione di un algoritmo di Optimal Interpolation o di una implementazione del metodo di Bratseth alle Correzioni Successive (Bratseth, 1986). ARpMEAS consente inoltre di tener conto della rappresentatività spaziale delle misure e delle caratteristiche di uso del suolo.
ARpMEAS è attualmente utilizzato da diverse agenzie regionali di protezione ambientale sia come strumento per la Valutazione Annuale della Qualità dell’Aria sul territorio regionale sia per la produzione in modalità operativa, di ‘tempo quasi reale” o Near Real Time (NRT), di mappe giornaliere di inquinamento sul territorio regionale.