Hava kalitesi değerlendirmesi ve tahmini için Avrupa’da başlıca kullanılan üç model burada açıklanmaktadır. Bölgesel modellerin aksine, bu yerel hava kalitesi modelleri açık kaynak ve ücretsiz değildir. Her teknik açıklamadan sonra lisans ücretlerinin listesi verilmektedir.
5.1.1 OSPM
Operasyonel Cadde Kirliliği Modeli (OSPM) kanyon tipi caddelerdeki hava kirleticilerinin dispersiyonunu simüle etmeye yarayan atmosfer dispersiyon modelidir. Danimarka Ulusal Çevre Araştırmaları Enstitüsü, Aarhus Üniversitesi Atmosferik Çevre Bölümü tarafından geliştirilmiştir. Aarhus Üniversitesi’ndeki yeniden yapılanmanın sonucunda modelin sürdürülmesi 2011 yılından itibaren Aarhus Üniversitesi Çevre Bilimleri Bölümü tarafından üstlenilmiştir.
Egzoz gazı konsantrasyonları doğrudan katkı için duman modeli ve caddedeki kirleticilerin devridaim eden kısmı için kutu modelinin bir kombinasyonu kullanılarak hesaplanmaktadır. Hertel ve Berkowicz (1989a) kanyon tipi caddelerde atmosferik akım ve dispersiyon şartlarının basitleştirilmiş
Teknik Rapor 2.3a, AĞUSTOS 2019 Sayfa 23 parametrelendirmesini kullanmaktadır. Bu parametrelendirme deneysel veriler ve model testlerinin ayrıntılı analizinden çıkarılmıştır (Berkowicz vd. 1997).
Doğrudan katkı basit duman modeli kullanılarak hesaplanmaktadır. Kanyonda trafik ve emisyonun homojen bir biçimde dağıldığı varsayılmaktadır. Emisyon alanı, cadde seviyesinde rüzgâr yönüne dik birkaç sonsuz küçük doğrusal kaynak olarak ele alınmaktadır. Çapraz rüzgâr difüzyonu göz ardı edilmektedir. Cadde seviyesindeki rüzgâr yönünün çatı seviyesi rüzgarına göre ayna yansıması olduğu varsayılmaktadır. Doğrusal bir kaynak için duman salınımı, cadde seviyesi rüzgârı ile tanımlanan yol boyunca entegre edilmektedir. Entegrasyon yolunun uzunluğu devir bölgesinin genişliğine bağlıdır.
OSPM ticari bir modeldir. Lisans ücretleri örnekleri aşağıda verilmiştir:
Standart ücretler:
• 1995 € : eğitim kurumları ve ticari olmayan öğretim ve araştırma amaçlı kullanımlar için.
• 625 € : Kurulum dahil Hava Kalitesi Yönetimi sistemleri için özel OSPM lisans paketidir
• 4500 € : (İçerdikleri: WinOSPM için standart lisanstır, bölgesel arka plan hava kirliliği
konsantrasyonları dahil zaman dizisi, Grafik Kullanıcı Ara yüzü dahil Kentsel Arka plan Modeli UBM, UBM sonuçlarını görselleştirmek için GIS programı, ek program ve bütün sistemin kuruluşu)
Veri ile ilgili 6 aylık destek (teslim tarihinden itibaren) ve program güncellemeleri ve sınırlı telefon ve e-posta yardım hattı (danışma değil, programlar ilgili kısa sorular).
5.1.2 ADMS URBAN
ADMS-Urban modeli CERC (Cambridge Çevre Araştırmaları Danışmanları) tarafından geliştirilmiştir.
ADMS-Urban büyük kentsel alanlarda, şehirlerde ve kasabalar hava kalitesi modellemesi için bir sistemdir. ADMS-Urban, ozon ve hidrokarbonlu reaksiyonları kapsayan 8 reaksiyonlu Genelleyici Reaksiyon Seti (Venkatram vd. 1994) kullanarak NOx kimyasını modellemektedir. NOx kimyasal reaksiyonları görece olarak kısa bir süre içinde gerçekleşmektedir ve doğru NO2 konsantrasyonları elde edebilmek için NOx kimyası göz önüne alınmalıdır. Genelleyici Reaksiyon Seti ozon konsantrasyonundaki değişiklikleri de tahmin etmektedir. ADMS-Urban kanyon tipi cadde modellemesi için iki modül kullanmaktadır.
Basit kanyon tipi cadde modülü Danimarka Operasyonel Cadde Kirliliği Modeli’ne (OSPM Hertek ve Berkowicz 1989, Hertel vd. 1990) dayanmaktadır. Gelişmiş kanyon tipi cadde modülü (Hood vd. 2014) daha ayrıntılı bir vadi tipi cadde modeli gerektiğinde kullanılabilmektedir. Model birçok çalışmada kapsamlı olarak doğrulanmıştır. Bu, danışmanlık çalışmalarımız boyunca elde edilen İngiltere’nin Otomatik Kent Ağı (AUN) verileriyle karşılaştırmaları ve standart arazi, laboratuvar ve sayısal veri setleri kullanılarak özel doğrulama çalışmalarını kapsamaktadır.
CERC ayrıca model uyumlulaştırması ile ilgili Avrupa programlarına da dahil olmaktadır ve modellerimiz diğer AB ve ABD EPA sistemleriyle karşılaştırıldığında iyi sonuçlar vermektedir. ADMS-Urban bütün dünyada kentsel alanlar, şehirler, kasabalar ve otoyollara, yollara ve geniş sanayi bölgelerine yakın yerlerde karmaşık durumların hava kalitesi yönetimi ve değerlendirmesi çalışmalarında kullanılmaktadır.
ADMS ticari bir modeldir. Kalıcı lisans, kapsanan yolların sayına bağlı olarak 15 k€ ila 30 k€ arasında değişmektedir. Ayrıca yıllık lisanslar da mevcuttur, ücretler aşağıda ayrıntılı bir şekilde verilmiştir.
ADMS-Urban Ücretleri
Sınırsız kullanım hakkı veren yıllık ADMS-Urban lisansları satın alınabilmektedir. Lisans ücretleri kaynak limitlerine ve gereken program anahtarı sayısına bağlıdır.
Üç program seçeneği mevcuttur. Bunlar aşağıdaki tabloda verilmiştir.
Paket kaynak limitleri bilgisi
Paket Kaynak Limitleri
Yollar Grid hücresi Nokta Doğrusal Alan Hacim
Teknik Rapor 2.3a, AĞUSTOS 2019 Sayfa 24
A 150 400 3 3 4 25
B 600 3000 25 5 10 25
C 3000 3000 Herhangi bir kombinasyonda 1500’e kadar
ADMS-Urban için A, B ve C Paketleri için yıllık bedeller aşağıdaki tablolarda verilmiş, gereken program anahtarı sayısına göre kategorilendirilmiştir.
Yıllık lisans bedelleri (€)
Paket Program Anahtarı Sayısı
1 5 10
A 2500 5000 7500
B 5000 7500 10000
C 10000 12500
Verilen bütün ücretler KDV’ye tabidir.
5.1.3 SIRANE
SIRANE’nin geliştirilmesi ve bakımı, dünyanın önde gelen araştırma kurumlarından biri olan CNRS’nin (Fransa Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi) bir laboratuvarı olan Akışkan Mekaniği ve Akustik Laboratuvarı tarafından sürdürülmektedir. SIRANE formülasyonu rüzgâr tünel deneyleri ve hesaplamalı akışkan dinamiği (HAD) simülasyonları yoluyla hava akımı ve kütle transferi konusunda kapsamlı bir araştırmaya dayanmaktadır. SIRANE çeşitli kentsel bölgelere uygulanmış ve çevresel hava kirletici konsantrasyonları ile karşılaştırıldığında (örneğin Soulhac vs. 2012) tatmin edici bir performans sergilemiştir. SIRANE programı,
• Kentsel bölgede taşınım süreçlerinin farklı teorik kentsel parametreleştirilmesini de kapsayan bağlantılı bir cadde segmenti ağını
• Çatı seviyesinin üstünde dispersiyon için atmosferik sınır katmanı ile birlikte bir Gauss modelinin parametrelendirilmesiyle bir araya getiren bir dispersiyon modelidir.
SIRANE programında bir dörtyolda akımın modellemesi, kesişen farklı caddeler arasındaki kirletici akımların nasıl gidip geldiğini belirlemeyi amaçlamaktadır. Ayrıntılı sayısal simülasyonlar (Soulhac vd.
2009) dörtyol modellemesinde iki ana davranışın vurgulanmasına yardımcı olmuştur.
• Caddeden caddeye yatay hava akımı
• Alanın içi ve dışı arasında düşey hareketler
• Fiziko-kimyasal süreçler
• Kimyasal transformasyonlar (Chapman döngüsü NO- NO2-O3)
• Partiküllerin taşınımı ve çökelmesi
• Yağmur süpürmesi (ıslak çökelme)
SIRANE operasyonel bir araçtır ve bu olayları gerçekçi bir şekilde temsil edebilecek basitleştirilmiş teorik model ve formülasyonlar kullanmaktadır. Dolayısıyla çok kısa bir hesaplama süresinde büyük sayılarda caddenin işlenmesi için uygundur. SIRANE Yüksek Performans Hesaplaması ile paralel hale getirilmiştir ve orada kullanılabilir. Model tahmin uygulaması ve değerlendirmeye entegre edilmiştir.
SIRANE modeli Fransa’da yerel hava kalitesi ajansları tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır.
Fransız yerel hava kalitesi ajanslarının raporlarına göre bütün diğer teknik sebepler arasında SIRANE’nın Fransa’da yaygın olarak kullanılmasının nedeni cadde kesişimlerinde akım ve kirliliğini modelleme kapasitesidir.
Ayrıca SIRANE belediyeler, yerel otoriteler ve hükumet ajanlarının araştırmaları için lisanssızdır. Çıktı hakkında kişiselleştirilmiş yardım ve uzmanlıkla teknik destek sağlayan ve aynı zamanda SIRANE
Teknik Rapor 2.3a, AĞUSTOS 2019 Sayfa 25 kullanımını öğrenmek veya geliştirmek isteyen, ister başlangıç seviyesinde ister tecrübeli olsun, tüm kullanıcılara eğitim veren “the AIR-Atmosphere, Impact & Risk team” tarafından sağlanmaktadır.
Eğitimler faydalanıcıların ofisinde veya Ecole Centrale de Lyon kampüsünde verilebilmektedir.