Hvordan er luften der du bor?

Denne artikkelen er også publisert på forskning.no

Forskere ved Meteorologisk institutt har utviklet en ny modell for varsling av lokal luftkvalitet for hele landet. Modellen har svært god oppløsning, spesielt i byer og tettsteder. Det vil si at modellen kan brukes til å varsle luftkvalitet på lokalt nivå.

Varsel og målinger er nå tilgjengelig for alle i en ny publikumstjeneste som er utviklet av de fem etatene som til sammen utgjør Luftsamarbeidet. Tjenesten heter Luftkvalitet i Norge og en testversjon åpnes for alle 30. januar. 

Åpner et nytt vindu for varsling av luftkvalitet

Forsker Bruce Rolstad Denby ved Meteorologisk institutt har vært sentral i arbeidet med å utvikle modellene som varslingen baserer seg på. Han mener den nye tjenesten både vil gi publikum en ny mulighet til å planlegge hverdagen i forbindelse med luftforurensning, og også gi kommunene en helt ny mulighet til å sette i gang tiltak.

– Dette har virkelig blitt et godt system for varsling av luftkvalitet, sier Denby. – For første gang kan alle sjekke luftkvaliteten hvor som helst i Norge. Dette vil bidra til en ny bevissthet om luftkvalitet og sikkert også gi grunnlag for mye diskusjon gjennom de kommende årene.

Alle kan nå sjekke luftkvaliteten hvor som helst i Norge, både målinger i nær sanntid og et varsel for de nærmeste to dagene. 

Informasjon om luftkvalitet har vært tilgjengelig tidligere for noen utvalgte byer, men nå vil det bli varslet for hele landet. Varslingen blir blant annet gjort for å informere befolkningen om eventuell helserisiko forbundet med dårlig luftkvalitet. Et viktig mål for tjenesten er også å gi informasjon til kommuneadministrasjoner over hele landet. 

Luftkvalitet avhenger av meteorologi 

Dårlig luftkvalitet skyldes forurensende utslipp. Utslippene kan være i form av gass, som nitrogendioksid fra eksos fra trafikken, eller de kan være små partikler som slippes ut med røyk fra vedfyring eller støv fra veier.

Luftkvalitet avhenger også av vær og vind, som bærer med seg forurensningen fra sted til sted. På varme og vindfulle sommerdager vil forurensning bli spredt tynnere utover enn på kalde, stille vinterdager. På noen vinterdager vil et fenomen kjent som inversjon føre til at tung, kald luft legger seg lavt i terrenget, noe som kan føre til at forurensningen holder seg nærmere jordoverflaten. 

På bakgrunn av dette er meteorologiske modeller viktige for å beregne luftkvalitet. Dette er modeller som også ligger til grunn for varslingen av været du for eksempel får på yr.no. 

– Luftkvalitetsvarsling er ikke bedre enn meteorologien som ligger til grunn, forklarer Denby.

Hvor god luften er, avhenger både av forurensende utslipp og av meteorologi. Sammen med meteorologiske observasjoner og modeller, blir informasjon om selve utslippene brukt til å varsle luftkvaliteten. Meteorologien og utslippene blir kombinert i dataprogrammer slik at det blir mulig å beregne hvor forurensningen fra utslippene kommer til å bli transportert frem i tid. 

Varsler forurensning fra trafikk, vedfyring, veistøv og skip

For å kunne beregne kvaliteten til luften, brukes numeriske varslingsmodeller. Forskerne bruker matematiske ligninger til å representere fysiske og kjemiske prosesser i atmosfæren, og løser disse ligningene med numeriske metoder på datamaskiner. Med disse metodene beregnes også kjemiske reaksjoner og innholdet av ulike kjemiske komponenter i atmosfæren.

I tillegg til informasjon om været, trenger varslingsmodellene å bli matet med informasjon om hvilke utslipp som påvirker kvaliteten på luften, og hvor store utslippene er. Detaljert informasjon om utslipp fra trafikk, veistøv, vedfyring, industri og skipstrafikk er tatt med i den nåværende varslingen. Andre utslipp, for eksempel fra landbruk, blir også tatt med, men ikke på like detaljert nivå.

Veistøv er et kjent problem i de nordiske landene på grunn av bruk av piggdekk. Alle veier i Norge med trafikk på over 100 kjøretøy per dag, blir tatt med i varslingsmodellen. Det er tatt i bruk en spesiell modell for å beregne utslipp av veistøv. Skipstrafikk kan bidra til utslipp av nitrogendioksid. Tallene som blir brukt for dette utslippet er basert på det automatiske identifikasjonssystemet AIS, som brukes av Kystverket.

Bruker globale modeller for å varsle lokalt

Vær og vind transporterer utslipp fra sted til sted, og været i Norge henger sammen med værsystemer som strekker seg over hele kloden.

For å forutsi luftkvalitet lokalt brukes derfor en hel kjede av modeller fra globalt til lokalt nivå. Det hele starter med en global modell for vær- og luftkvalitetssystemet for hele jordkloden. Resultatene herfra går videre til en ny modell for kun Europa, med større detaljnivå, og deretter til en modell for bare Norden. Til slutt går disse resultatene inn i en modell for Norge der detaljnivået er aller størst. Globalt har modellen en oppløsning på ca. 40 km, i Europa er oppløsningen på 15 km, for Norden er oppløsningen 2,5 km og i urbane strøk i Norge har modellen nå en oppløsning på imponerende 50 meter. Det betyr at modellen kan beregne ulikt varsel for områder som ligger 50 meter fra hverandre, for de utslippene som er tatt med i modellen. 

En slik kjede av modeller som zoomes inn fra hele verden og ned til en gate i Norge, med gradvis bedre oppløsning, er nødvendig fordi forurensning transporteres over både korte og større avstander. Den detaljerte oppløsningen er også nødvendig fordi luftkvalitet kan variere mye innenfor små områder, avhengig av hvor forurensningskildene befinner seg. For eksempel er konsentrasjonen av den luftforurensende gassen nitrogendioksid omtrent halvparten så høy rundt hundre meter fra en vei, som den er like ved veien. Dette gjør det svært krevende å lage modeller av hvordan luftforurensning sprer seg.

Utfordrende å varsle

Å varsle luftkvalitet er utfordrende på grunn av usikkerheter i både værvarsling og utslipp. Veistøv er et godt eksempel på en situasjon som er vanskelig å beregne. 

Veistøv kommer fra slitasje på veier, og når veistrekningene tørker ut, kan støvet virvles opp i luften. Et effektivt varsel av luftkvalitet krever dermed en varsling av forholdene på veioverflaten. Forholdene vil være avhengig av nedbør, temperatur, fuktighet i atmosfæren og også vinteraktiviteter som snøbrøyting og salting. 

– Å få alle disse faktorene med i modellen for luftkvalitet er en utfordring, forteller Bruce Denby. Å vurdere hvor godt et varsel faktisk treffer, kan man jo dessverre bare gjøre i etterkant. Men vi jobber stadig med å forbedre modellene våre, og vi sammenligner varslene våre for luftkvalitet med observasjoner av hvordan luften faktisk ble der vi varslet. Basert på dette kan vi si at varslene våre er bra og nyttige rundt 90% av tiden. Vi vil bruke tilbakemeldinger fra publikum til å forbedre modellen og tjenesten.

Les mer

Luftkvalitet i Norge

Samleside for prosjektet hos Miljødirektoratet

Varsling av luftkvalitet, med mer detaljert informasjon om modellene