Alberto Dalla Fontana - ARPA Veneto

1. 8a
giornata della modellistica in ARIANET - 27/01/2021
VALUTAZIONE DELLA PERFORMANCE DEL
MODELLO CAMX PER LA PREVISIONE DI OZONO
E PM10 SULLA REGIONE VENETO
Alberto Dalla Fontana
alberto.dallafontana@arpa.veneto.it
ARPAV
Dip. Qualità dell’Ambiente
U.O. Qualità dell’aria

2. 2
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SCHEMA DEL SISTEMA MODELLISTICO IMPLEMENTATO DA ARPAV

3. 3
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giornata della modellistica in ARIANET - 27/01/2021
A DX INGRANDIMENTO CON OROGRAFIA E STAZIONI (DI “BACKGROUND”)
USATE PER LA VERIFICA.
LE STAZIONI APPARTENGONO ALLA RETE REGIONALE GESTITA DA ARPAV
DOMINIO DEL MODELLO CAMX

4. 4
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Station
code
Classification Altitude (m a.s.l.)
Measured
pollutants
IT1594A Urban 378 PM10,O3
IT1619A Suburban 356 PM10,O3
IT1790A Rural 690 PM10,O3
IT1870A Rural 12 PM10,O3
IT1791A Rural 1366 O3
IT1065A Urban 114 O3
IT0663A Urban 190 PM10,O3
IT1848A Rural 814 PM10,O3
IT1328A Urban 61 PM10,O3
IT1343A Urban 88 PM10,O3
IT2071A Rural 24 PM10,O3
IT2072A Rural 6 PM10,O3
IT1213A Urban 4 PM10,O3
IT1596A Rural 8 PM10,O3
IT1590A Urban 15 PM10,O3
IT1222A Urban 0 O3
IT0963A Urban 0 PM10,O3
IT0448A Urban 0 PM10,O3
IT1177A Urban 36 PM10,O3
IT1535A Urban 13 PM10,O3
IT1453A Urban 9 O3
STAZIONI UTILIZZATE PER LA VERIFICA
PM10 MISURATO CON ANALIZZATORE AUTOMATICO

5. 5
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PERIODI
Dicembre 2018 - Febbraio 2019; valutazione del PM10.
(16 stazioni)
Giugno - Agosto 2019 (tre mesi) valutazione di O3max.
(21 stazioni)
INQUINANTI
PM10: MEDIA GIORNALIERA (24h)
O3max: MASSIMO GIORNALIERO DI OZONO (1h)

6. 6
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 Normalized Mean Bias (NMB)
 Normalized Mean Error (NME)
 Correlazione (r)
Oi : osservazione, Mi: previsione
Emery C., Liu Z., Russell A.G., Odman M.T., Yarwood G. & Kumar N., 2017:
Recommendations on statistics and benchmarks to assess photochemical
model performance
INDICATORI STATISTICI UTILIZZATI PER LA VERIFICA/1

7. 7
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Statistics O3max PM10
Criteria Goal Criteria Goal
NMB ±15% ±5% ±30% ±10%
NME 25% 15% 50% 35%
r 0.5 0.75 0.4 0.7
BENCHMARKS
INDICATORI STATISTICI UTILIZZATI PER LA VERIFICA/1
Emery C., Liu Z., Russell A.G., Odman M.T., Yarwood G. & Kumar N., 2017:
Recommendations on statistics and benchmarks to assess photochemical
model performance

8. 8
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Probability of detection
0<= POD<=1,POD=1: perfect
False Alarm Ratio
0 <= FAR< =1,FAR=0: perfect
Percent Correct
0<=PC<=100,PC =100: perfect
Soglia calcolata come 75° perc. delle misure
 H (hits): eventi di superamento correttamente previsti
 M (missing alarms): eventi di superamento non previsti
 F (false alarms): superamenti previsti ma non osservati
 C (correct rejections): non-superamenti correttamente previsti
INDICATORI STATISTICI UTILIZZATI PER LA VERIFICA/2

9. 9
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INDICATORI STATISTICI UTILIZZATI PER LA VERIFICA/3
NME: calcolato in base al modello
NMEref : calcolato con il metodo della persistenza (preso come riferimento)
SI > 0 modello migliore della persistenza (NME<NMEref)
SI = 0 modello equivale alla persistenza (NME=NMEref)
SI < 0 modello peggiore della persistenza (NME>NMEref)
SKILL INDEX: SI = 1 – NME/NMEref

10. 10
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RISULTATI/1 PM10 (D+0)
Correlaz
NMB
NME
0
20
40
60
80
100
120
140
160
NMB

11. 11
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RISULTATI/1 O3max (D+0)
NMB
NME
Correlaz

12. 12
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RISULTATI/2 PM10 (D+0)
PC
POD
FAR

13. 13
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RISULTATI/2 O3max (D+0)
PC
POD
FAR

14. 14
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RISULTATI/3 SKILL INDEX – PM10
SI > 0
SI <= 0
D+0
D+1
D+2

15. 15
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RISULTATI/3 SKILL INDEX – O3max
SI > 0
SI <= 0
D+0
D+1
D+2
SI > 0
SI <= 0

16. 16
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VERIFICA “MULTISITO” (GLOBALE)
Statistics O3max PM10
POD 61% 45%
FAR 49% 34%
PC 76% 80%
Soglia calcolata come 75° perc. delle misure

17. 17
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CONCLUSIONI
•IL MODELLO SODDISFA, PER LA MAGGIOR PARTE DELLE STAZIONI, I
REQUISITI MINIMI (“CRITERIA”) E IN ALCUNI CASI ANCHE QUELLI PIU’
STRINGENTI (“GOAL”) IN TERMINI DI NMB,NME e R;
•IL PM10 MOSTRA UNA ELEVATA CORRELAZIONE (>0.7) PER
QUASI TUTTE LE STAZIONI DI PIANURA
•LOCALI CRITICITA’ DEL PM10 IN TERRENO COMPLESSO (NMB>30%,
FAR>60%)
•L’OZONO E’ IN GENERALE SOVRASTIMATO IN PIANURA (FAR>0.6) E
LOCALMENTE SOTTOSTIMATO IN MONTAGNA DOVE ANCHE LA
CORRELAZIONE E’ PIUTTOSTO BASSA (<0.5)
•SKILL RISPETTO ALLA PERSISTENZA MIGLIORA CON INTERVALLO DI
PREVISIONE (MA PER ALCUNE STAZIONI RIMANE NEGATIVO FINO A
D+2)

18. 18
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PER APPROFONDIMENTI
Tethys 2020.17.03
Journal of Mediterranean Meteorology and Climatology
www.tethys.cat
GRAZIE DELL’ ATTENZIONE