Modellering van reactieve stikstofconcentraties en -depositie op lokale schaal. Vergelijking van acht modellen en hun ensembles met drie meetcampagnes

Modellering van reactieve stikstofconcentraties en -depositie op lokale schaal. Vergelijking van acht modellen en hun ensembles met drie meetcampagnes

Go to abstract

Samenvatting

Het RIVM brengt elk jaar in beeld hoeveel stikstof er in Nederland in de lucht zit (concentratie) en op de bodem terechtkomt (depositie). Hiervoor gebruikt het RIVM rekenmodellen en metingen. De overheid gebruikt de wetenschappelijke rekenmodellen ook om in te schatten hoe groot de bijdrage van een enkele bron is aan de stikstofdepositie in natuurgebieden. Die berekeningen zijn nodig om een vergunning aan te vragen. Dit rapport gaat over deze berekeningen. 

Modellen kunnen de concentratie of depositie op een bepaalde plek te hoog of juist te laag berekenen. Het RIVM onderzocht daarom of het gebruik van meerdere modellen tegelijk (ensemblemodellering) de uitkomsten nauwkeuriger maakt en beter inzicht geeft in onzekerheden. Hiervoor vergeleek het RIVM uitkomsten van rekenmodellen en groepen rekenmodellen met metingen. De mogelijke nadelen van het gebruik van ensemblemodellering bij het aanvragen van vergunningen zijn niet onderzocht. 

Voor dit onderzoek zijn acht wetenschappelijke modellen gebruikt. Deze worden nationaal of internationaal gebruikt om concentratie en depositie dicht bij de bron te berekenen. Verder zijn meetgegevens uit drie meetcampagnes gebruikt: één met concentratie- en depositiemetingen in de buurt van twee kippenstallen, één met concentratiemetingen bij een autosnelweg en één met concentratiemetingen in de buurt van industrie. De meeste meetlocaties lagen dicht bij de bron; de grootste afstand was 570 meter. 

De vergelijking laat zien dat berekende luchtconcentraties beter overeenkomen met metingen dan berekende deposities. Dit heeft twee oorzaken. Ten eerste is de berekening van concentraties eenvoudiger dan die van depositie. Ten tweede waren de gebruikte concentratiemetingen nauwkeuriger dan de gebruikte depositiemetingen. 

Combinaties van modellen (ensembles) kwamen even goed overeen met metingen als de beste individuele rekenmodellen. Verder geeft ensemblemodellering meer inzicht in de onzekerheden in uitkomsten.

Abstract

Every year, RIVM maps the amount of nitrogen in the air (concentration) and in the soil (deposition) in the Netherlands. It uses models and measurements for this. The government uses the same scientific models to estimate how much a particular source contributes to nitrogen deposition in nature reserves. Such model calculations are necessary before the source can be issued with a permit. This report discusses these calculations.

In some cases, models calculate a concentration or deposition for a specific area that is too high or too low. RIVM therefore investigated whether simultaneous use of multiple models (ensemble modelling) would result in more accurate outcomes and provide greater insight into uncertainties. To this end, RIVM compared the outcomes of models and ensembles of models with measurements. It did not study the possible drawbacks of using ensemble modelling to decide on the issue of permits.

For this study, eight scientific models were used. These models are used at the national or international level to calculate the concentration and deposition close to the source. Furthermore, measurements from three measurement campaigns were used: the first campaign monitored the concentration and deposition in the vicinity of two poultry houses, the second the concentration near a motorway and the third the concentration in the vicinity of industry. Most monitoring locations were near the source; the greatest distance was 570 metres.

The comparison shows that calculated concentrations in the air more closely matched the measured results than calculated depositions did. There are two reasons for this. First, calculating concentrations is simpler than calculating depositions. Second, the concentration measurements used were more accurate than the deposition measurements used.

Combinations of models (ensembles) matched measurements as closely as the best individual models did. Additionally, ensemble modelling provided more insight into the uncertainties of outcomes.

Uitgever

Instituut
Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu RIVM

Overig

Grootte
9762 kb