Analisi di sensitivita' della modellazione dell'aerosol organico in Pianura Padana nel periodo estivo

Organic aerosol (OA) makes up a large fraction of the submicron particulate mass and more than half of OA is of secondary origin (SOA). However, characteristics and formation of SOA are poorly understood. Traditionally, OA concentrations have been modelled with a simplified model based on the Two-Product Model, which tends to underestimate concentrations. Recently, a new scheme has been developed, the Volatility Basis Set (VBS), whose promising features have already been highlighted in preavious work. Further improvements were obtained with the introduction of new parameterizations of intermediate volatility vapors and the revision of emissions and volatility distributions of the organic matter in the semi-volatile range. In this study, which builds on previous work developed for winter period, it was used the chemical transport model CAMx v.6.40 over a 5 km resolution domain covering the whole Po Valley area during a summer period. The results were validated with experimental data available for Ispra (May-July 2013), Bologna and San Pietro Capofiume (May 2013). The results of summer simulations were compared with the winter period one: the introduction of VBS scheme and its further revisions does not produce noticeable effects in summer simulations. In fact, revisions concern anthropogenic emissions that are less relevant in summer: emissions from biomass burning (BBOA) are reduced and biogenic emissions increase. Furthermore, revisions act on particulate material which decreases in summer due to the compounds’ volatility increase caused by the rise of temperature. Future developments could investigate the influence of biogenic emissions on SOA concentrations and the effects obtainable modifying the emission sources linked to with BBOA.

L'aerosol organico (OA) è uno dei principali costituenti del particolato e più della metà dell'OA è di origine secondaria (SOA). Tuttavia, caratteristiche e processi di formazione dei SOA sono attualmente oggetto di studio. Tradizionalmente, per la ricostruzione delle concentrazioni di OA nei modelli di trasporto e diffusione è stato utilizzato un modello semplificato basato sul \textit{Two-Product Model} che tende però a sottostimarne le concentrazioni. Recentemente è stato sviluppato un nuovo schema, il \textit{Volatility Basis Set} (VBS), le cui caratteristiche promettenti sono già state evidenziate. Ulteriori miglioramenti sono stati ottenuti con l'introduzione di nuove parametrizzazioni per il calcolo delle emissioni dei composti organici a volatilità intermedia e la revisione delle emissioni e delle distribuzioni di volatilità del materiale organico primario. In continuità con lavori precedenti, sviluppati però per il periodo invernale, in questo studio è stato usato il modello di chimica e trasporto CAMx v.6.40 sull'area della Pianura Padana con risoluzione 5 km considerando un trimestre estivo. I risultati sono stati validati con dati sperimentali disponibili ad Ispra (maggio-luglio 2013), Bologna e San Pietro Capofiume (maggio 2013). I risultati delle simulazioni estive condotte in questo studio sono stati comparati con quelli del periodo invernale: l'introduzione dello schema VBS e delle sue ulteriori revisioni non produce effetti evidenti nelle simulazioni estive. Infatti, le modifiche riguardano le emissioni antropiche che, in estate, sono meno rilevanti: le emissioni da combustione di biomassa (BBOA) si riducono e le emissioni di origine biogenica aumentano. Inoltre, le revisioni agiscono sulla componente particolata che, nella stagione calda, diminuisce dato l'aumento della temperatura e, conseguentemente, della volatilità dei composti. Eventuali sviluppi futuri potrebbero indagare l'influenza delle emissioni biogeniche sui risultati delle concentrazioni di SOA e gli effetti ottenibili modificando le sorgenti emissive associate al BBOA.