EDACS: European Deposition maps of Acidifying Components on a Small scale. Model description and preliminary results

Abstract

Describing the effects of acidification on the level of ecosystems, the acid deposition should be available at the scale of ecosystems or at scales which allow for comparison with critical loads. Several models exist for estimating long range transport of acidifying components on a European scale (EMEP, TREND model). However, the horizontal spatial resolution of these models is too coarse to meet the needs to model the deposition on ecosystems. In this report a description is given of the EDACS model (European Deposition of Acidifying Components on Small scale), with which the deposition of acidifying components on a small scale over Europe is calculated for 1989. The acidifying components considered in EDACS are sulphur and reduced and oxidized nitrogen compounds. Dry deposition is estimated with the inference method i.e the deposition at the surface is inferred from the concentration and the deposition velocity at the same height. The deposition velocity is calculated using a resistance model in which the transport to and absorption or uptake of a component by the surface are described. Dry deposition velocity fields over Europe are constructed from a detailed land-use map (1/6 degree x 1/6 degree lat/long grid, made by RIVM) and meteorological information using a detailed parameterization of the dry deposition process. These small-scale dry deposition velocity fields are combined with concentration fields from the EMEP Lagrangian long range transport model to yield dry deposition amounts on a small scale. Wet deposition is also estimated, based on measurements, to obtain a total acidifying deposition map at a European scale. These deposition fields clearly reflect the spatial detailed land-use information and the large-scale concentration pattern over Europe. The presented deposition fields are preliminary because of several shortcomings present in the method to estimate dry deposition and data bases. An update of the deposition fields and calculations for more recent years will be available in 1995. A more thorough uncertainty analysis of the deposition maps and a validation with measurements will also be carried out.The maps of the acidifying components over Europe on a small scale are made in cooperation with the EMEP/MSC-W, Oslo, Norway.

Om de effecten van verzurende stoffen op ecosystemen te beschrijven moet de depositie van deze stoffen ook op een voor ecosystemen relevante schaal (typisch enkele kilometers) zijn gegeven. De huidige modellen die het transport van verzurende stoffen over Europa beschrijven, zoals EMEP en TREND model, beschrijven deze depositie op een relatief grote schaal (tientallen kilometers). In dit rapport wordt een beschrijving gegeven van het EDACS (European Deposition of Acidifying Components on Small scale) model. Met dit model wordt de depositie van verzurende stoffen op kleine schaal over Europa berekend. Het doel van deze voorlopige kaarten is het zichtbaar maken van het detail van de verzurende depositie relevant in de effectenstudies. Met deze meer gedetailleerde depositiekaarten is een betere vergelijking mogelijk geworden met de "critical loads" over Europa. De componenten die als verzurend beschouwd worden zijn: SO2 and SO4-- aerosol (SOx), NO, NO2 (NOx), HNO3 and NO3- aerosol and NH3 and NH4+ aerosol (NHx). De droge depositie wordt berekend met behulp van de "inference" methode. Dit betekent dat de depositie op een bepaald oppervlak bepaald wordt uit een geparametrizeerde depositiesnelheid en de concentratie, beide gegeven op eenzelfde hoogte boven het oppervlak. In EDACS worden droge depositievelden over Europa berekend gebruikmakend van het RIVM landgebruikbestand op 1/6 graad x 1/6 graad lengte-breedtegraad rooster en meteorologische informatie en een gedetailleerde beschrijving van het depositieproces (i.e. depositiesnelheid). Deze parametrizaties zijn afgeleid uit experimenten (zoals uitgevoerd in het EUROTRAC/Biatex programma) en literatuurgegevens. De droge depositiesnelheidsvelden per component worden vermenigvuldigd met de concentratievelden van het EMEP Lagrangiaanse verspreidingsmodel op 150x150km resolutie. De natte depositie van verzurende stoffen is ook geschat, op basis van metingen en toegevoegd aan de droge depositiekaarten om zo vervolgens de totale potentiele verzuringskaart over Europa te verkrijgen. De depositievelden vertonen verscheidene ruimtelijk patronen. Deze zijn gekoppeld aan de brongebieden, meteorologische omstandigheden en het landgebruik. De onzekerheden in deze kaarten is groot aangezien er een groot aantal onzekerheden in de droge depositie-parameterizaties en de gegevensbestanden aanwezig zijn. Deze kaarten zijn dan ook voorlopig en zullen in de loop van 1995 en verder, vernieuwd worden. De verzuringskaarten op kleine schaal over Europa worden vervaardigd in samenwerking met het EMEP/MSC-W, te Oslo, Noorwegen.