Meteorological phenomenon of thermal inversions can be generated in conditions of atmospheric stability, and has a fundamental role in the dispersion of typical pollutants emitted from human activities at ground level. Usually during wintertime, air quality can drastically deteriorate, so that EU air quality standard levels on pollutant concentrations are usually exceeded. In the European context, Po Valley is one of the areas with major problems from this point of view, because of high grade of industrialization and urbanization, but also in terms of morphologic characteristics of the region. In this work daily mean concentrations of typical pollutants, as particulate matter in terms of PM10 and PM2.5, nitrogen dioxide and ozone, registered in some strategic stations in the area, have been related to the presence and the persistence of temperature lapse rate inversions in the low troposphere, in order to study the correlation between the two types of data, during the period 2001 -2016. Classification of thermal inversions, in terms of height and thickness of inverted layers, is important to understand the differences between concentrations of air pollutants in different cities and periods. From this point of view, frequency of occurrence of specific types of inversions during different months of the year can be considered as an important parameter strongly related to air quality both in urban and in rural ambient. As are known effects on human health of long exposure to elevated air pollutants concentrations, in this work are studied probable links between the presence of thermal inversions and the number of deaths occurred in the city of Milan in 2015, considering also the exposure to a specific air quality level.

Il fenomeno meteorologico delle inversioni termiche si genera in condizioni di stabilità atmosferica e ha un ruolo fondamentale nella diminuzione delle capacità di dispersione di alcuni inquinanti tipici emessi dalle sorgenti antropiche. Prevalentemente durante i periodi invernali, in cui si manifestano tali fenomeni, lo stato di qualità dell’aria al suolo può peggiorare drasticamente, con la conseguenza che vengono spesso superati i limiti normativi per quanto riguarda le concentrazioni degli inquinanti. A livello europeo, la Pianura Padana risulta essere un territorio con molte criticità da questo punto di vista, sia a causa dell’elevato grado di urbanizzazione e industrializzazione, che per le caratteristiche morfologiche. In questo elaborato si sono messe a confronto le concentrazioni medie giornaliere di inquinanti tipici, come il particolato sotto forma di PM10 e PM2.5, il biossido di azoto e l’ozono, rilevate in alcune delle stazioni situate in zone strategiche dell’area in questione, con la persistenza di inversioni del profilo termico dell’atmosfera, per verificare la presenza di relazioni tra i due dati, durante il periodo 2001-2016. La classificazione delle inversioni termiche, in termini di altezza e di spessore degli strati invertiti, ha un ruolo importante che permette di vedere le differenze che sussistono nel comportamento degli inquinanti durante periodi diversi. Da questo punto di vista, la frequenza di accadimento di diverse tipologie di inversioni termiche durante i vari mesi dell’anno risulta essere un parametro importante fortemente correlato con il grado di qualità dell’aria sia in ambiente urbano che al di fuori del contesto cittadino. Noti gli effetti nocivi causati dall’esposizione a elevate concentrazioni di inquinanti sulla salute umana, si è voluto verificare il possibile legame tra l’insorgenza di questo fenomeno e il numero di decessi avvenuti nel comune di Milano nel 2015, considerando allo stesso tempo l’esposizione ad un determinato stato di qualità dell’aria.

Inversioni termiche e livelli di inquinamento dell'aria nel bacino padano

GUARINIELLO, MATTEO
2017/2018

Abstract

Meteorological phenomenon of thermal inversions can be generated in conditions of atmospheric stability, and has a fundamental role in the dispersion of typical pollutants emitted from human activities at ground level. Usually during wintertime, air quality can drastically deteriorate, so that EU air quality standard levels on pollutant concentrations are usually exceeded. In the European context, Po Valley is one of the areas with major problems from this point of view, because of high grade of industrialization and urbanization, but also in terms of morphologic characteristics of the region. In this work daily mean concentrations of typical pollutants, as particulate matter in terms of PM10 and PM2.5, nitrogen dioxide and ozone, registered in some strategic stations in the area, have been related to the presence and the persistence of temperature lapse rate inversions in the low troposphere, in order to study the correlation between the two types of data, during the period 2001 -2016. Classification of thermal inversions, in terms of height and thickness of inverted layers, is important to understand the differences between concentrations of air pollutants in different cities and periods. From this point of view, frequency of occurrence of specific types of inversions during different months of the year can be considered as an important parameter strongly related to air quality both in urban and in rural ambient. As are known effects on human health of long exposure to elevated air pollutants concentrations, in this work are studied probable links between the presence of thermal inversions and the number of deaths occurred in the city of Milan in 2015, considering also the exposure to a specific air quality level.
ING I - Scuola di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
19-apr-2018
2017/2018
Il fenomeno meteorologico delle inversioni termiche si genera in condizioni di stabilità atmosferica e ha un ruolo fondamentale nella diminuzione delle capacità di dispersione di alcuni inquinanti tipici emessi dalle sorgenti antropiche. Prevalentemente durante i periodi invernali, in cui si manifestano tali fenomeni, lo stato di qualità dell’aria al suolo può peggiorare drasticamente, con la conseguenza che vengono spesso superati i limiti normativi per quanto riguarda le concentrazioni degli inquinanti. A livello europeo, la Pianura Padana risulta essere un territorio con molte criticità da questo punto di vista, sia a causa dell’elevato grado di urbanizzazione e industrializzazione, che per le caratteristiche morfologiche. In questo elaborato si sono messe a confronto le concentrazioni medie giornaliere di inquinanti tipici, come il particolato sotto forma di PM10 e PM2.5, il biossido di azoto e l’ozono, rilevate in alcune delle stazioni situate in zone strategiche dell’area in questione, con la persistenza di inversioni del profilo termico dell’atmosfera, per verificare la presenza di relazioni tra i due dati, durante il periodo 2001-2016. La classificazione delle inversioni termiche, in termini di altezza e di spessore degli strati invertiti, ha un ruolo importante che permette di vedere le differenze che sussistono nel comportamento degli inquinanti durante periodi diversi. Da questo punto di vista, la frequenza di accadimento di diverse tipologie di inversioni termiche durante i vari mesi dell’anno risulta essere un parametro importante fortemente correlato con il grado di qualità dell’aria sia in ambiente urbano che al di fuori del contesto cittadino. Noti gli effetti nocivi causati dall’esposizione a elevate concentrazioni di inquinanti sulla salute umana, si è voluto verificare il possibile legame tra l’insorgenza di questo fenomeno e il numero di decessi avvenuti nel comune di Milano nel 2015, considerando allo stesso tempo l’esposizione ad un determinato stato di qualità dell’aria.
Tesi di laurea Magistrale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/139855