MOBBE

Documentele proiectului

Raport 1  Investigarea aerosolului atmosferic in vederea identificarii aerosolului provenit din arderea de biomasa din surse naturale si antropice; identificarea surselor de producere a acestui tip de aerosol. Aceasta etapa a proiectului a cuprins urmatoarele activitati:

• Identificarea emisiilor directe de aerosol din arderea bimasei din cauze naturale si antropogenice si sursele acestora, din observatii satelitare 
• Proiectarea portalului web a proiectului” – pe baza tehnologiilor web HTML, CSS si JScript a fost proiectata pagina de web a proiectului. In structura paginii web se gasesc toate elementele cheie necesare pentru monitorizarea proiectului.
• Initializarea procedurii de consolidare a capacitatilor observationale” – a fost initiata procedura de achizitie a Fotometrului automatic triplu mod: soare, cer luna – Dubla polarizare ce va fi utilizat in masurari de determinare a proprietatilor optice in coloana integrata a aerosolilor. Un alt echipament ce a fost achizitionat in aceasta etapa este un telescop de cercetare tip ACF-SC 254/2500 ce va fi montat pe sistemul lidar de la Iasi.

Raport 2  Observarea atmosferei terestre prin masuratori de teledetectie si instrumente de la sol si aeropurtate; analiza datelor obtinute in vederea clasificarii tipurilor de aerosol provenit din arderea biomasei pe baza parametrilor optici intensivi si extensivi obtinuti si a compozitiei aerosolului; Dezvoltare de algoritmi si modele de preprocesare, procesare si analiza a datelor si clasificare a aerosolului. Aceasta etapa a proiectului a cuprins urmatoarele activitati:

• Consolidarea capacitatilor observationale ale instrumentelor de teledetectie, instrumente la sol si aeropurtate – activitate prin care infrastructura de cercetare necesara pentru monitorizarea aerosolului provenit din arderea de biomasa a fost dezvoltata prin:
  • achizitia fotometrului lunar si integrarea acestuia in reteaua AERONET
  • achizitia a doua sisteme IT de procesare si post procesare a modelului de monitorizare a aerosolilor proveniti din arderea de biomasa ce va fi dezvoltat in cadrul proiectului MOBBE
• Efectuarea de masurari periodice cu instrumente de teledetectie; achizitii de date din platforme aeropurtate
• Efectuarea de masurari continue si periodice cu instrumente de teledetectie de la sol si aeropurtate care au vizat:
  • masuratori cu echipamentele in situ utilizate pentru inregistratrea concentratiilor de particule la sol
  • masuratori simultane de la sol cu sistemele lidar si sistemele de monitorizare si caracterizare a aerosolilor amplasate pe avion
• Studiu privind transportul si amestecul pe verticala a aerosolulului din arderea biomasei deasupra Romaniei in contextul problemelor actuale legate de procesele sol-atmosfera
• Caracterizarea proprietatilor optice si de microfizica ale aerosolului din arderea biomasei trasportat de la distanta deasupra Romaniei si in vecinatatea ei – Partea a doua

Raport 3  Prognoza dispersiei aerosolului provenit din arderea de biomasa utilizand instrumentul web MOBBE 

Poluarea rezultata din arderea biomasei, combinată cu poluarea urbană din activitățile umane, este principala sursa de aerosoli primari avand un impact semnificativ asupra sănătății umane și asupra climei la nivel local, regional și global. 40% din emisiile globale de negru de fum se datorează arderilor biomasei. Cuantificarea și anticiparea efecteleor aerosolilor din arderea biomasei, și impactul lor asupra calitatii aerului și climei și meteorologiei, la nivel local, regional și global reprezinta o provocare majora.  In cadrul proiectului s-au realizat studii  asupra proprietățile aerosolilor rezultati din arderea biomasei in regiunea României, folodind algoritmi de inversie îmbunătățiți. Rezultatele (o nouă parametrizare a proceselor fizice a aerosolilor din arderea biomasei, surse și proprietăți) au fost implementate in modelul FLEXPART  de dispersie bazat pe mecanismul Lagrangean.

In cadrul acestei ultime etape din cadrul proiectului au fost implementate urmatoarele activitati:

• Caracterizarea proprietatilor optice si de microfizica ale aerosolului din arderea biomasei trasportat de la distanta deasupra Romaniei si in vecinatatea ei
• Investigarea compozitiei chimice si starii de amestec a aerosolului din arderea biomasei datorat activititilor umane in stratul limita
• Implementarea versiunii 9.1 a modelului FLEXPART in centru de date RADO si validare
• Modelarea dispersiei aerosolului din arderea biomasei local si transportat pe distante lungi; validarea cu date masurate
• Dezvoltarea si implementarea unui utilitar web pentru afisarea zilnica a concentratiei de negru de fum prognozata pentru trei nivele (la sol, in stratul limita planetar, in troposfera libera
• Prezentarea si publicarea rezultatelor
• Organizarea unui workshop demonstrativ cu stakeholders

Rezultatele proiectului au fost prezentate intr-un cadru larg international la care au participat reprezentanti din mediul academic (institute si universitati), mediul de afaceri ( intreprinderi mici cu interes direct in acest domeniu), reprezentantii autoritatilor de cercetare in Romania.

Rezultate

• Studiu privind identificarea celor mai importante surse naturale și antropice de ardere a biomasei, care afectează calitatea aerului din România pe baza celor mai noi metodologii in domeniu, care combina atat instrumente de teledetectie, in situ si aeropurtate, cu imagistica satelitara si modelele de transport;
• Studiu axat pe analiza statistica a factorilor meteorologici favorabili producerii de incendiu si perioadele de timp cand s-au inregistrat cele mai multe aparitii de incendii in regiunea Bucuresti si Iasi;
• Parametrii relevanti pentru caracterizarea aerosolului provenit din arderea de biomasa;
• Pagina web a proiectului;
• Baza de date BBA – informatii despre proprietatile optice si microfizice ale aerosolilor proveniti din incendiile de vegetatie si transportati pe distanta lunga;
• Lucrari stiintifice – au fost elaborate 4 lucrari stiintifice in care au fost prezentate rezultatele preliminarii obtinute in aceasta etapa;
• Algoritmi de clasificare BBA – a fost dezvoltat un nou algoritm de clasificarea aerosolului provenit din arderea de biomasa bazat pe relatia dintre continutul de black carbon si proprietatile optice;
• Comunicari stiintifice – Rezultatele obtinute in aceasta etapa au fost prezentate la conferinte internationale de prestigiu si anume ILRC, EGU, EAC, SIGEM.
• Studiu privind identificarea proprietatilor optice de microfizica si characteristicilor chimice a le aerosolilor rezultati din arderea de biomasa.
• Implementarea modelului Flexpart 9.3 si modelarea dispersiei aerosolului din arderea biomasei local si transportat pe distante lungi
• Realizarea utilitarului web cu afisarea zilnica a concentratiei de aerosol rezultat din arderea de biomasa la 3 nivele
• Utilitarul web poate fi accesat prin pagina de web a proiectului la adresa de web http://mobbe.inoe.ro/?page_id=364
• Diseminarea rezultatelor, lucrari, conferinte, workshop
• Toate aceste activitati au condus la realizarea obiectivelor propuse pentru aceasta etapa si au constituit pasul final in  rezolvarea obiectivului general al proiectului.

Literatura

1. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (2007) edited by S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K. B. Averyt, M. Tignor, and H. L. Miller, Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA.
2. Abel, S.J., Haywood, J.M., Highwood, E.J., Li, J. and Buseck, P.R. (2003). Evoluțion of biomass burning aerosol properties from an agricultural fire in southern Africa. Geophysical Research Letters 30: doi: 10.1029/2003GL017342. issn: 0094-8276.
3. A European Aerosol Research Lidar Network to Establish an Aerosol Climatology: EARLINET, http://www.earlinet.org
4. ACTRIS (Aerosols, Clouds, and Trace gases Research InfraStructure Network), http://www.actris.net
5. Winker, D., W. Hunt, and M. McGill (2007), Initial performance assessment of CALIOP, Geophys. Res. Lett., 34, L19803, doi:10.1029/2007GL030135.
6. EPA’s Support Center for Regulatory Atmospheric Modeling, http://www.epa.gov./scram001/
7. Consortium for Small-Scale Modelling, http://cosmo-model.cscs.ch/
8. Nicolae, D., C. Talianu, R.-E. Mamouri, E. Carstea, A. Papayannis, and G. Tsaknakis (2008), Air mass modification processes over the Balkans area detected by aerosol Lidar techniques, Optoelectron. Adv. Mat. 2(6), 405–412.
9. Talianu.C, Nemuc.A.V, Nicolae.D.N, „Detection of local weather events from multiwavelength lidar measurements during the EARLI09 campaign”, Romanian Journal Of Physics Volume: 56   Issue: 3-4   Pages: 484-494, 2011
10. Radu, C., L. Belegante, C. Talianu, and D. Nicolae (2010), Optimization of the multiwavelength raman lidar during EARLI09 campaign, J. Optoelectron. Adv. Mater., 12(1), 165–168.
11. Talianu C., Belegante L., Nicolae D., Nemuc A., Estimation of Urban Pollution Level during EARLI09 Campaign using Real Time Aerosol Monitors, Journal of Environmental Protection and Ecology, 13(4), 2078-2086, 2012.
12. Nicolae D., Nemuc A., Müller D., Talianu C., Vasilescu J., Belegante L. and Kolgotin A., Characterization of fresh and aged biomass burning events using multiwavelength Raman lidar and mass spectrometry, J Geophys Res Atmos, 118, DOI:10.1002/jgrd.50324, 2013
13. Camelia Talianu, Doina Nicolae, Livio Belegante, and Luminita Marmureanu, Study on optical and microphysical properties of mixed aerosols from lidar during the EMEP 2012 summer campaign at 45oN 26oE, Geophysical Research Abstracts, Vol. 15, EGU2013-9449, 2013, EGU General Assembly 2013
14. Biomass Burning Initiative, http://www.igacproject.org/BiomassBurning
15. Osterloh L., Böckmann C., Nicolae, D., Nemuc A., Regularized inversion of microphysical atmospheric particle parameters: Theory and application, J Comput Phys, 237(15), 79-94, ISSN 0021-9991, 10.1016/j.jcp.2012.11.040, 2013
16. Vasilescu, J; Nemuc, A; Marmureanu, L; et al. AEROSOL SIZE DISTRIBUTION AND COMPOSITION NEAR BUCHAREST DURING MAY 2010, Environmental Engineering and Management Journal Volume: 10 Issue: 1 Pages: 121-126, JAN 2011