Doprava, Prach

Doprava a vliv na koncentrace částic III. – vliv počasí

Jsou pro koncentrace na dopravních stanicích důležité jevy ovlivňující regionální pozadí kraje, anebo vše ovlivňuje doprava? Může koncentrace ovlivňovat roční období? Teplota? Kdy jsou v dopravní lokalitě u židenických kasáren měřeny nejvyšší koncentrace částic? To jsou otázky pro dnešní článek o koncentracích prašnosti na dopravních lokalitách v Brně.

 

V případě regionálního i předměstského pozadí jsme si ukázali, jak jsou pro koncentrace prašnosti velmi důležité meteorologické podmínky. Ale platí to i pro dopravní lokality typu Brno – Svatoplukova, nebo je pro koncentrace částic rozhodující vliv dopravy?

Hned ze začátku svých odpovědí zkusím navázat na předchozí článek, kde jsem ukázal, že koncentrace částic s intenzitou dopravy nekorespondují. A zároveň jsem ukázal obrázek koncentrační růžice, která naznačovala vysoké koncentrace PM10 z jižních směrů při vyšších rychlostech větru.

Jednou z možností, proč jsou z těchto směru hodnoty vyšší, je blízká křižovatka, kde auta brzdí a musí se rozjíždět. Ale je to jediný důvod, proč jsou z těchto směrů koncentrace vyšší? Pomoci může podrobnější analýza se zaměřením na meteorologické podmínky.

Roční období

První krok může být rozdělit koncentrační růžici podle ročních období.

Již z těchto koncentračních růžic je patrné, že maximální hodnoty jsou dosahovány v zimním období. Zatímco v létě jsou koncentrace pouze nízké, v zimním období mohou být i velmi vysoké. Přitom změny v intenzitě dopravy mezi létem a zimou nebudou v této lokalitě až tak významné. Lze argumentovat studenými starty vozidel, ale ruku na srdce, které auto parkuje a startuje na VMO. Samozřejmě chvíli trvá, než se auto dostane na provozní teplotu a emise z exhalací poklesnou, ale právě po VMO jede velké množství aut z větší dálky, motory jsou již zpravidla zahřáté. Svou roli může pochopitelně sehrát i posypový materiál, který se v zimním období používá a může se dostat do ovzduší.

I pro dopravní lokalitu Brno – Svatoplukova jsou tedy stěžejní meteorologické podmínky, podobně jako u pozaďových stanic. To ukazují následující dva obrázky. První zobrazuje koncentrační růžice v této lokalitě za období 2010 – 2016, členěné dle jednotlivých let.

Z růžic členěných dle jednotlivých let vyplývá, že nejvyšší koncentrace se vyskytovaly v roce 2010. Od té doby se podobné koncentrace nevyskytovaly. Pokud se na koncentrace podíváme v průměru za jednotlivé měsíce, jako nejhorší se projeví leden – viz následující obrázek.

Z těchto obrázků tedy vyplývá, že pro tuto lokalitu byl nejhorší leden 2010. To velmi dobře koreluje s daty z regionálního pozadí i předměstského pozadí. O lednu 2010 jsem psal i v jednom z předchozích článků jako o obzvláště špatném období z hlediska kvality ovzduší – koncentrace byly ještě výrazně vyšší, než začátkem roku 2017.

Pokud to tedy shrneme, koncentrace škodlivin v lokalitě Svatoplukova jsou více či méně navyšovány vlivem dopravy, ale nejvyšších hodnot je dosahováno při nepříznivých rozptylových podmínkách, kdy jsou i mimo dopravní lokality měřeny vysoké koncentrace (leden 2010 – viz kapitoly o vývoji koncentrací částic v regionálních a předměstských pozaďových lokalitách). A naopak, při dobrých rozptylových podmínkách se koncentrace v této lokalitě nemusí příliš lišit od pozaďových koncentrací škodlivin. Meteorologické podmínky tak mají zcela zásadní vliv na koncentrace suspendovaných částic v této lokalitě, doprava je upravuje.

Teplota

Pro rozšíření analýzy koncentrací podle ročních období přidávám teplotně členěnou koncentrační růžici. Růžice vlevo zobrazuje situaci při teplotách pod 0 °C, růžice uprostřed reprezentuje situaci, kdy je teplota nad nulou, ale pod 13 °C (důležitá hodnota pro topnou sezónu), pravá růžice pak zobrazuje situace s při teplotách nad 13 °C.

Podobně jako v případě regionálního či předměstského pozadí se ukazuje, že nejvyšší koncentrace částic jsou měřeny při nízkých teplotách. Nízké teploty znamenají topnou sezónu, a často také zhoršené rozptylové podmínky. A ty hrají rozhodující roli – v celém kraji, i na dopravních lokalitách. Doprava je pak ona špička pyramidy, která koncentrace může o něco zvýšit, ale nemá takový dosah.

Směr větru

Ti z vás, kteří pravidelně četli mé předchozí články, určitě zarazí, proč jsou tyto vysoké koncentrace v Brně – Svatoplukově při proudění z jihu, zatímco v Mikulově či Tuřanech to bylo převážně při proudění ze severovýchodu. Tento „rozkol“ je zapříčiněn jednak orografií terénu a svůj vliv má pochopitelně také zástavba v dané lokalitě.

Tuřany jsou naprosto otevřená lokalita do všech stran, podobně je tomu v Mikulově, kde je lokalita částečně stíněná nedalekou vegetací, ale jinak je terén rovněž otevřen do všech stran. V těchto lokalitách je tedy analýza vlivu směru větru relativně jednoduchá.

V případě Brna je již potřeba brát orografii v potaz. Při proudění od severovýchodu prochází je znečištění do Jihomoravského kraje transportováno cestou „nejmenšího odporu“, tedy údolími. V tomto případě Vyškovskou brázdou (červená šipka na následujícím obrázku). Do Tuřan tak znečištění přichází ze severovýchodu až východu. Ale Brno je částečně kryto Drahanskou vrchovinou. Proto se sem znečištění nedostane „napřímo“ ze severovýchodu, ale „zatáčkou“ okolo Šlapanic a Tuřan a poté spíše z jižních směrů. Jižní části Brna jsou ovlivněny převážně východním prouděním a jižnější část kraje pak více severním prouděním, kdy se severovýchodní proudění z Vyškovské brázdy stočí podél Ždánického lesa (modré šipky).

Červené X zobrazuje lokalitu Brno – Svatoplukova. Ulice Svatoplukova je orientována severo-jižně, proto v kaňonu zástavby měří tato lokalita především severní nebo jižní proudění. Východní téměř chybí kvůli blízkosti budovy židenických kasáren. Přijde-li tedy znečištění Vyškovskou brázdou ze severovýchodu, k měřicí lokalitě v Brně – Svatoplukova se dostane z jižních směrů. Pro jednodušší představu je možné si to představit jako šíření vody v korytě – také postupuje cestou nejmenšího odporu a do „záhybů“ (Brno) se dostane obtečením překážky (Drahanská vrchovina).

Na zvýšených koncentracích z jižních směrů se tak může podílet nedaleká křižovatka a s ní spojené zvýšené emise z dopravy. Ale výraznější vliv bude mít proudění „znečištěného“ ovzduší při dálkovém transportu.


Shrnutí

Meteorologické podmínky jsou důležité nejen z hlediska regionálního pozadí Jihomoravského kraje či předměstského pozadí Brna. Jsou velice důležité i pro dopravní lokality v Brně. Ukazuje se, že i v dopravních lokalitách jsou nejvyšší koncentrace měřeny při nízkých teplotách a při zhoršených rozptylových podmínkách. Doprava pochopitelně koncentrace navyšuje, např. už jen tím, že koncentrace neustále víří. Ale na rozdíl od vytápění nepůsobí plošně, ale lokálně v blízkosti komunikací. A na rozdíl od meteorologických podmínek nemění celé trendy, pouze koncentrace navyšuje. To, že meteorologické podmínky, které působí nadregionálně, mají největší vliv i na koncentrace škodlivin pak dokládá korelogram, který jsem uvedl již v kapitole o stanicích v Jihomoravském kraji. Z něj vyplývá, že korelační koeficient koncentrací PM10 se mezi jednotlivými stanicemi v Brně pohybuje ve všech případech kolem 0,9. To přibližně znamená, že v 90 % reagují všechny stanice v Brně podobně, zbylých 10 % pak zbývá na lokální ovlivnění.

Oštítkováno , , , , ,

Okomentujte článek ...