Milano 12, dicembre 2012
Riunione interregionale INEMAR
Modulo biogeniche
Elaborazione dati su griglia
Giuseppe Fossati – Stefano Caserini
Settore Monitoraggi Ambientali
U.O. Modellistica Atmosferica e Inventari
ARPA Lombardia
Modulo biogeniche INEMAR7
Un po’ di ripasso ….
Il modulo Biogeniche esegue il calcolo delle emissioni di COV (Isoprene,
monoterpene, altri COV) prodotte da 143 specie vegetali.
L’elenco delle specie è contenuto in tabella B_SPECIE, costituita dai seguenti
campi:
ID_SPECIE
SPECIE
FATTORE_BIOMASSA
M1
....
M12
FK_ID_ATTIVITA
FATTORE_BIOCLIMATICO
identificativo
nome
massa fogliare media della specie in kg / ha
fattori mensili di modulazione della massa fogliare
(copertura fogliare)
identificativo attività a cui attribuire le emissioni
fattore di correzione dipendente dalla zona
geografica (10 zone europee)
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Modulo Biogeniche in INEMAR 7
2
Il fattore di emissione è espresso per unità di massa fogliare ed è modulato in
funzione di:
- temperatura
- densità della radiazione solare nella lunghezza d’onda 400 - 700 nm
- umidità
I FE medi per specie sono contenuti in tab. B_FATTORI_EMISSIONI:
ID_FE_BIOGENICHE
FK_ID_SPECIE
FK_ID_INQUINANTE
FK_ID_COV
PRIORITA_INQUINANTE
FATTORE_EMISSIONE
FK_ID_UM
FK_CLASSE_INCERTEZZA_FE
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Modulo Biogeniche in INEMAR 7
grammi di COV / kg di foglia emessi in 1 ora
I valori di Temperatura, Radiazione, Umidità, necessari alla
modulazione del FE sono contenuti in tabella
T_TEMP_RAD_UMID:
ID_TEMP_RAD_UMID
MESE
ORA
RADIAZIONE_SOLARE
TEMPERATURA
UMIDITA_RELATIVA
FK_ID_CLASSE_CLIMATICA
FK_ID_UM_RAD
FK_ID_UM_TEMP
(watt / m2)
(°C)
(%)
I fattori di modulazione del FE per isoprene e monoterpene in
funzione di T, R, U sono calcolati dalle query oracle :
V_B_ISO_TEM_RAD_UMI - V_B_MONO_FATT
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Modulo Biogeniche in INEMAR 7
L’indicatore comunale dovrebbe essere costituito dalla superficie occupata
dalla specie, in ha.
Poiché difficilmente l’informazione è disponibile al dettaglio di specie, in
inemar è previsto l’inserimento della superficie comunale di alcune
macrospecie vegetali.
Le macrospecie sono elencate in tabella B_MACROSPECIE:
ID_MACROSPECIE
MACROSPECIE
PRIORITA_MACROSPECIE
TIPO_MACROSPECIE
(descrittivo di10 caratteri, non
indispensabile, es. A/F: agricola/forestale)
La tabella può ospitare più classificazioni di diversa priorità ma il calcolo
delle emissioni utilizza solo quella con priorità 1
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ID_MACRO
SPECIE
MACROSPECIE
PRIORITA_
MACROSPECIE
100
Aree verdi urbane
2
101
Terre arabili non irrigate
2
102
Terreni permanentemente irrigati
2
103
Risaie
2
104
Vigneti
2
105
Piante da frutta e piantagioni di bacche
2
106
Oliveti
2
107
Pascoli
2
108
Coltivazioni annuali con coltivazioni permanenti
2
109
Coltivazioni complesse
2
110
Aree agricole con vegetazione naturali
2
111
Aree agro - forestali
2
112
Foreste di latifoglie
2
113
Foreste di conifere
2
114
Foreste miste
2
115
Prati naturali
2
116
Paludi e stagni
2
117
Sclerophyllous vegetation
2
118
Cespuglieti
2
119
Aree vegetate in modo rado
2
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Classificazione
derivata da
Corine
Land Cover
ID_MACRO
SPECI
E
MACROSPECIE
PRIORITA_MACROSPECIE
120
Paludi interne
2
121
Torbiera
2
122
Paludi salate
2
123
Foresta di latifoglie sempre verde
2
124
Foresta di latifoglie caducifoglie
2
125
Foreste di aghifoglie sempreverdi
2
126
Foreste di aghifoglie caducifoglie
2
127
Foresta mista
2
128
Foresta, arbusteti, prati, misto
2
129
Cespugli sempre verdi
2
130
Cespugli caducifogli
2
131
Prati
2
132
Prati sparsi
2
133
Terre umide non specificate
2
134
Campi non irrigati
2
135
Campi irrigui
2
136
Coltivazioni arboree
2
137
Coltivazioni, foreste, cespuglieti
2
138
Coltivazioni non specificate
2
139
Terre umide
2
140
Alberi di riparo
2
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Modulo Biogeniche in INEMAR 7
Classificazione
derivata da
Corine
Land Cover
ID_MACRO
SPECIE
MACROSPECIE
PRIORITA_
MACROSPECIE
TIPO_
MACROSPECIE
3001
Abiteti
1
F
3002
Aceri frassineti tiglieti
1
F
3003
Alneti
1
F
3004
Betuleti e corileti
1
F
3005
Castagneti
1
F
3006
Faggete
1
F
3007
Formazioni antropogene
1
F
3008
Formazioni particolari
1
F
3009
Lariceti e cembrete
1
F
3010
Mughete
1
F
3011
Orno Ostrieti
1
F
3012
Peccete
1
F
3013
Piceo Faggete
1
F
3014
Pinete di pino silvestre
1
F
3015
Querceti
1
F
3016
Querco carpineti
1
F
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Modulo Biogeniche in INEMAR 7
Classificazione
derivata da
Carta delle Categorie
Forestali
(ERSAF – Lombardia)
ID_MACRO
SPECIE
MACROSPECIE
PRIORITA_
MACROSPECIE
TIPO_
MACROSPECIE
3017
Altre coltivazioni agrarie
1
A
3018
Altri cereali
1
A
3019
Barbabietola
1
A
3020
Boschi e colture arboree
1
A
3021
Coltivazioni florovivaistiche
1
A
3022
Coltivazioni orticole
1
A
3023
Foraggere
1
A
3024
Frutticole
1
A
3025
Mais
1
A
3026
Olivo
1
A
3027
Piante industriali e legumi secchi
1
A
3028
Riso
1
A
3029
Sementi
1
A
3030
Tare e incolti
1
A
3031
Terreni a riposo
1
A
3032
Vite
1
A
3033
Fabbricati agricoli
1
A
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Modulo Biogeniche in INEMAR 7
Classificazione
derivata da
Carta delle Categorie
Forestali
(ERSAF – Lombardia)
Ogni classificazione in macrospecie è caratterizzata dalla distribuzione
delle specie componenti tramite la tabella B_MACROSPECIE_SPECIE
Una specie può anche essere presente in più macrospecie:
ID_MACROSPECIE_SPECIE
FK_ID_MACROSPECIE
FK_ID_SPECIE
PESO_SPECIE
(frazione superficie specie: tra 0 e 1)
La tabella da popolare con le superfici delle macrospecie è B_SUPERFICI:
ID_SUPERFICI
ANNO_CENSIMENTO
FK_ISTAT_COMUNE
FK_ID_MACROSPECIE
SUPERFICIE
FK_ID_UM
FK_CLASSE_INCERTEZZA_IND
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(ha)
Il calcolo delle emissioni è effettuato per 12 giorni tipo mensili, caratterizzati
cioè da 24 valori orari per temperatura, radiazione e umidità, mediati su
ciascun mese
Ad esempio l’emissione di monoterpene per il mese m =
[B_ SUPERFICI].[SUPERFICIE] *
[B_MACROSPECIE_SPECIE].[PESO_SPECIE] *
([B_SPECIE].[FATTORE_BIOMASSA] *
[B_SPECIE].[FATTORE_BIOCLIMATICO] * [B_SPECIE].[Mm]) *
[B_FATTORI_EMISSIONI].[FATTORE_EMISSIONE] *
[V_B_MONO_FATT].[M_FATT] *
[T_MESE].[NUM_GIORNI]
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I risultati sono salvati in:
B_RIS_INTERMEDI_BIOGENICHE:
B_RIS_COV_BIOGENICHE:
ISTAT_COMUNE
ID_ATTIVITA
ID_COV
MESE
ID_MACROSPECIE
ID_SPECIE
VALORE_EMISSIONE
ISTAT_COMUNE
ID_ATTIVITA
ID_COV
VALORE_EMISSIONE
e in TAB_OUTPUT con TIPO_EMISSIONE “B”
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Modulo Biogeniche in INEMAR 7
RIEPILOGO MODIFICHE
Tabelle e campi denominati MACRO_SPECIE nelle versioni precedenti, sono stati
rinominati MACROSPECIE
PESO_1_PERC rinominato PESO_SPECIE in tabella B_MACROSPECIE_ SPECIE
Creato campo TIPO_MACROSPECIE in B_MACROSPECIE
Il campo NUMERO_GIORNI è stato trasferito:
dalla tabella
T_TEMP_RAD_UMID alla tabella
T_MESE
La tabella B_APPOGGIO_ISO rinominata B_RIS_COV_BIOGENICHE
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Modulo Biogeniche in INEMAR 7
Le tabelle B_TEMP_ISO e B_TEMP_MONO sono confluite in
B_TEMP_EMI
Tale tabella viene ora svuotata al termine del calcolo perché può
essere fuorviante (contiene infatti emissioni orarie prodotte da un
ettaro di specie ma senza considerare le correzioni dovute a
temperatura, radiazione e umidità.)
Anche la tabella B_TEMP_SPECIE viene svuotata al termine del
calcolo (durante il run contiene i fattori di modulazione mensile della
massa fogliare)
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Modulo Biogeniche in INEMAR 7
ELABORAZIONE DATI SU GRIGLIA
L’algoritmo di calcolo è identico al precedente ma temperatura, radiazione e
umidità sono fornite su cella anziché su classi climatiche.
Anche le superfici sono fornite su cella, anziché su comune, e per specie
anziché per macrospecie.
Sono state create le tabelle per ospitare i dati su cella ed è stata modificata la
procedura in modo che possa essere eseguita in modalità “comune” o “griglia”
In entrambi i casi le emissioni vengono inserite in TAB_OUTPUT con
TIPO_EMISSIONE pari a “B” o “BG” se sono state calcolate rispettivamente in
modalità “comune” o “griglia”.
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Modulo Biogeniche in INEMAR 7
La griglia di calcolo va definita in T_GRIGLIA, il sistema di coordinate è arbitrario:
ID_CELLA
X_CENTRO_CELLA
Y_CENTRO_CELLA
L’indicatore (superfici per specie, comune e cella ) va inserito in
BG_GRIGLIA_SUPERFICI:
ANNO_CENSIMENTO
FK_ID_CELLA
FK_ISTAT_COMUNE
FK_ID_SPECIE
SUPERFICIE_HA
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Modulo Biogeniche in INEMAR 7
chiave primaria
(ha)
Temperatura, radiazione e umidità vanno inserite in:
T_GRIGLIA_TEMP_RAD_UM:
MESE
ORA
FK_ID_CELLA
RADIAZ_SOLARE_W_M2
TEMPERATURA
UMIDITA_RELATIVA
chiave primaria
(w/m2)
(°C)
(%)
I fattori di modulazione del FE per isoprene e monoterpene in
funzione di T, R, U sono calcolati dalle query oracle :
V_BG_ISO_TEM_RAD_UMI Milano, 12 dicembre 2012
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V_BG_MONO_FATT
I risultati sono salvati in:
BG_RIS_GRIGLIA_INTERMEDI:
B_RIS_COV_BIOGENICHE:
ISTAT_COMUNE
ID_CELLA
ID_SPECIE
ID_ATTIVITA
ID_COV
MESE
VALORE_EMISSIONE
ISTAT_COMUNE
ID_ATTIVITA
ID_COV
VALORE_EMISSIONE
e in TAB_OUTPUT con TIPO_EMISSIONE “BG”
B_RIS_COV_BIOGENICHE e TAB_OUTPUT ospitano i risultati prodotti in
entrambe le modalità di esecuzione quindi all’inizio di ogni run la prima viene
svuotata completamente, mentre dalla seconda vengono cancellati gli eventuali
record con TIPO_EMISSIONE = B o BG
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Modulo Biogeniche in INEMAR 7