På et stillas langt over hodet på fotgjengerne i Pilestredet 47c og 48 henger det for tiden avanserte måleinstrumenter for å karakterisere luftstrømmer og måle ulike typer luftforurensning. Instrumentene inngår i et måleprosjekt i regi av NILU – Norsk institutt for luftforskning, og skal gi data om luftstrømningsmønstre og hvordan luftforurensning fordeles i høyden.
– Det meste av forurensningen i bygatene er fra veitrafikk, og slippes ut nede på gateplan, sier prosjektleder og forsker Gabriela Sousa Santos. – Nå skal vi analysere luftstrømningsmønstre og finne ut hvordan denne luftforurensningen beveger seg og fortynnes fra bakkeplan og helt opp til toppen av bygningene i en gate.
Gater som «fanger» luftforurensning
Pilestredet, like ved Frydenlund stasjon, er et eksempel på det forskerne kaller en «urban canyon», en gatestrekke med relativt høye bygninger på begge sider. Nettopp de høye bygningene er med på å gjøre spredningsforholdene dårligere, for de gjør at vind ikke får mulighet til å tynne ut luftforurensningen like effektivt som i mer åpne byområder.
Måleinstrumentene ble satt opp i uke 44 og 45, og blir fjernet igjen i løpet av uke 47.
På taket av Pilestredet 48 står det instrumenter som måler vindhastighet og retning, temperatur og relativ fuktighet. Samme type måleinstrumenter er også montert på ulike «etasjer» på stillaset, sammen med instrumenter som bl.a. måler komponenter som nitrogendioksid (NO2), fint svevestøv (PM2,5) og CO2.
– Vi skal dessuten manuelt telle veitrafikken i Pilestredet, for å skaffe oppdatert informasjon om hvor mange av ulike typer kjøretøy som passerer på time- og døgnbasis, forteller Sousa Santos.
Modeller tar ikke hensyn til høye bygninger
Det endelige målet med denne kampanjen er å skaffe datagrunnlag for videreutvikling av ulike modeller for både luftstrømmer og luftkvalitet.
Sousa Santos forklarer at spredningsmodeller for luftkvalitet vanligvis ikke omfatter bygninger, og dermed heller ikke gater. Gjengivelsen av topografi er dessuten ganske forenklet og homogen, og flyten og spredningen rundt bygninger baseres på gjennomsnitt. Modellene vil f.eks. vurdere luftstrømmer som går over høyden på bygningene som representativ for gjennomsnittlig vind i en by-sammenheng.
For å beregne forurensningskonsentrasjoner på gatenivå benyttes den NILU-utviklede anvendelige modellen EPISODE, en såkalt Gaussisk modell. Den tar for seg konsentrasjoner og fordeling av ulike stoffer i lufta basert på bl.a. utslippsdata og meteorologiske data. I tillegg definerer den hvor mye av forurensningen som slippes ut fra hver kilde og beveger seg til et spesifikt punkt, og bruker da den beskrevne gjennomsnittsvinden i byskala – uten å ta hensyn til bygninger.
Data fra Pilestredet skal bidra til bedre modellering
NILU-forskerne vet imidlertid at bygningene i en by representerer fysiske hindringer som spiller en avgjørende rolle i det å heve forurensningsnivået i bymiljøet. Dette er spesielt aktuelt i «urban canyons». Der kan det oppstå luftstrømmer og virvler som gir svært dårlige muligheter for fortynning av luftforurensningen på gateplan.
– Med målingene vi utfører nå håper vi å fange opp og karakterisere disse episodene, både når det gjelder flytmønster og forurensningsnivå, forklarer Sousa Santos. – Etter hvert ønsker vi å kunne bruke disse målingene til å utvikle og validere modeller som inkluderer bygninger.
Blant modellene som skal videreutvikles ved hjelp av data fra denne kampanjen er modellen EPISODE-3D. Den bygger på EPISODE-modellen beskrevet over, men inkluderer blant annet også bygninger når den parametriserer luftstrømningsmønstrene.
Foruten EPISODE og EPISODE-3D bruker NILU-forskerne en numerisk fluiddynamisk modell (computational fluid dynamics, CFD) som eksplisitt inkluderer bygninger. Modellen PALM er en såkalt Large-Eddy simuleringsmodell, som beregner egenskapene til turbulens og vind med svært høy romlig og tidsmessig oppløsning. PALM-modellen er basert på åpen kildekode, og hovedsakelig utviklet ved Universitetet i Hannover.
Forskerne skal dele informasjon med beboerne i Pilestredet
Etter at målekampanjen er over skal instrumentene demonteres. og stillasene tas ned. Så skal forskerne begynne jobbe med å analysere de innsamlede dataene de har samlet inn. I tillegg har de en plan om å dele den mest relevante informasjonen de henter ut med naboene til måleinstrumentene.
– Avhengig av kvaliteten på dataene fra de forskjellige instrumentene, skal vi informere de som bor her om nivåene på NO2-konsentrasjonen i lufta på stedet i løpet av måleperioden. Vi må selvsagt kvalitetssikre alle data først, og informere om eventuell usikkerhet knyttet til dem. I tillegg har vi en avtale med de som bor i Pilestredet 47 om å måle støy fra gaten for dem. Vi håper å ha dette klart før jul, avslutter Gabriela Sousa Santos.