Il Centro Regionale della Qualità dell’Aria dell’ARPA Lazio è dotato di un sistema modellistico per la simulazione della distribuzione spazio-temporale su tutto il territorio regionale delle concentrazioni degli inquinanti previsti dal d.lgs. 155/2010. Il sistema viene utilizzato in modalità sia previsionale che ricostruttiva.

Per i cittadini e gli enti competenti sono disponibili quotidianamente:

• le previsioni dell’inquinamento atmosferico: distribuzione spaziale della concentrazione degli inquinanti sul territorio regionale fino a 120 ore (5 giorni) in avanti;
• la ricostruzione dello stato della qualità dell’aria dei giorni precedenti: informazione necessarie per l’adozione da parte dei Comuni delle misure di contrasto dell’inquinamento;
• la ricostruzione in Near-Real Time che riproduce la fotografia più probabile dello stato di qualità dell’aria regionale e delle cause meteorologiche e micrometeorologiche che la determinano ottenuta mediante l’acquisizione, con un ritardo di alcune ore, delle misure di concentrazione della rete di monitoraggio integrate con il sistema modellistico mediante tecniche di data assimilation.

Il sistema modellistico viene utilizzato inoltre per effettuare la Valutazione annuale della qualità dell’aria sul territorio regionale. Al termine di ogni anno civile il sistema viene utilizzato per la verifica del rispetto dei limiti previsti dalla norma su tutto il territorio integrando, mediante tecniche di data fusion e statistiche di stima oggettiva, i campi di concentrazione prodotti dalla catena modellistica con le misure fornite sia dalle stazioni di monitoraggio fisse che dalle campagne di misura effettuate con i mezzi mobili.

L’architettura del sistema è composta dai seguenti moduli:

• modelli meteorologici prognostici, RAMS e WRF, per il downscaling delle previsioni meteorologiche dalla scala sinottica (previsioni realizzate dalla US-NOAA) alla scala regionale e urbana;
• moduli di interfaccia per l'adattamento dei campi meteorologici prodotti da RAMS e WRF ai domini di calcolo del modello di qualità dell’aria, la descrizione della turbolenza atmosferica e la definizione dei parametri dispersivi (GAP/SURFpro);
• processore (Emission Manager) per la predisposizione dell’input emissivo orario su griglia del al modello di qualità dell’aria, a partire dai dati degli inventari delle emissioni regionale (ARPA Lazio) e nazionale (ISPRA);
• modello euleriano multigriglia (FARM) per la dispersione e le reazioni chimiche degli inquinanti in atmosfera;
• moduli di post-processing per la combinazione dei risultati del modello di qualità dell’aria con i valori misurati sul territorio ed il calcolo dei parametri necessari alla verifica del rispetto dei limiti di legge ai sensi del d.lgs. n.155/2010.

Il sistema modellistico è applicato simultaneamente alla regione Lazio e a tre porzioni del territorio con una maggiore risoluzione spaziale: l'area metropolitana di Roma, l’intera Valle del Sacco e il comprensorio di Civitavecchia. La tecnica di nesting dei domini di calcolo permette così di descrivere gli effetti delle sorgenti esterne all'area di interesse e i processi dominati da scale spaziali più grandi della scala urbana.

Le emissioni orarie sono calcolate per mezzo di un processore (EMMA) che consente la disaggregazione spaziale, la modulazione temporale e la speciazione dei composti organici volatili per i dati degli inventari relativi a sorgenti puntuali, areali e lineari utilizzando come informazioni di supporto la cartografia numerica regionale.

La preparazione dei file emissivi da usare come input al codice FARM viene realizzata a partire da fonti differenti di dati derivanti dall’armonizzazione dell’inventario nazionale, a cura di ISPRA, e regionale, a cura dell’ARPA Lazio:

• emissioni diffuse di tutti i settori ad eccezione dei tratti autostradali e delle emissioni urbane ed extraurbane del comune di Roma;
• emissioni da sorgenti puntuali;
• stime di traffico sulla rete di Roma;
• Dati AISCAT per le emissioni autostradale.