Ny rapport om bidragene til luftforurensing fra skip i Bergen havn

GC Rieber stipendiat Tobias Wolf presenterer resultatene fra studien for oppdragsgiver og andre framøtte på Nansensenteret.GC Rieber stipendiat Tobias Wolf presenterer resultatene fra studien for oppdragsgiver og andre framøtte på Nansensenteret.Nansensenteret har avsluttet en studie for Bergen og Omland havnevesen (BOH). Studien omfatter statistisk analyse av data og numerisk modellering av forholdene i Bergen sentrum som fører til dårlig luftkvalitet om vinteren og sammenlignet disse med situasjoner med mindre luftforurensning. Dataanalysene og modellsimuleringer konkluderer med at under de fleste tilfeller med høy luftforurensing i sentrum om vinteren transporteres den bakkenære luften ut over Byfjorden. Utslipp fra skip ved kai i Bergen havn vil derfor i liten grad bidra til økt luftforurensing i sentrum. I noen tilfeller med vind fra sørvest kan bidragene fra utslipp i havna bidra til økt luftforurensing i sentrumsområdene Bergenhus, Sandviken og Fjellsiden. Studien er gjennomført av GC Rieber stipendiat Tobias Wolf, Lasse H. Pettersson og Igor Esau etter en anbudsinvitasjon fra BOH. Målet med studien var å få en klarere forståelse av i hvilken grad utslipp til luft fra skip ved kai i havna bidrar til å redusere luftkvaliteten i Bergen sentrum. Studien har hatt hovedfokus på situasjoner når de nasjonale grenseverdier for luftforurensning overskrides i Bergen.

Studien har analysert data om luftforurensing og informasjon om lokale utslippskilder fra vegtrafikk, vedfyring og skip ved kai i Bergen havn. Analysen av forurenings- og meteorologiske data konkluderer med at i tilfeller med høy luftforurensning i Bergen sentrum blåser det som oftest en svak sørøstlig vind fra Bergensdalen mot sentrum og ut over Byfjorden. Vinden bidrar til å transportere luftforurensning fra blant andre skip i havna bort fra sentrum og ut over Byfjorden. Områdene i umiddelbar nærhet av sjølinjen kan under slike forhold imidlertid bli berørt av økt luftforurensning fra skipene. Tidsvariasjoner i overskridelser av grenseverdiene for både NO2 og PM2.5 følger i hovedsak et tilsvarende variasjonsmønster (noe tidsforsinket) som for vegtrafikken og antatt fyring i vedovner. Variasjonsmønsteret er svært likt for målestasjonen ved Danmarksplass som ligger 3 kilometer fra Bergen havn og ved Rådhuset som er betydelig nærmere. Utslipp fra skip ved kai antas derfor ikke å være en hovedkilde til luftforurensning under situasjoner med høy luftforurensning. Analysen utelukker ikke at utslipp fra skip kan påvirke luftkvaliteten i områdene nær havna.

PALM - PArallelized Large-Eddy Simulation Model for Atmospheric and Oceanic Flows er satt opp for Bergen for å simulere relevant luftsirkulasjon og å beregne spredning og konsentrasjon av utslipp fra skip og fra andre utslippskilder i og omkring sentrum. Modellsimuleringer er gjennomført for en rekke typiske meteorologiske forhold knyttet til situasjoner med høy luftforurensning i Bergen sentrum. Flere slike situasjoner med langvarig temperaturinversjon i Bergensdalen og klart vær om  vinteren har vært observert senest i januar i år, og for eks. i tidligere vintre i 2013-14 og 2012-13. Studien har analysert bidragene fra hver forurensningskilde til bakkenær konsentrasjon av NO2 og PM2.5.

Modellert spredning og konsentrasjon av NO2 (venstre) og PM2.5 (høyre) for vintersituasjon med inversjon. Grønt viser bidraget fra skip, rødt viser bidraget fra vegtrafikk og blått (bare for PM2.5 ) viser bidrag fra vedfyring. Konturlinjene (25, 50 og 75 %) viser relativ bidrag fra skip i forhold til total konsentrasjon.Modellert spredning og konsentrasjon av NO2 (venstre) og PM2.5 (høyre) for vintersituasjon med inversjon. Grønt viser bidraget fra skip, rødt viser bidraget fra vegtrafikk og blått (bare for PM2.5 ) viser bidrag fra vedfyring. Konturlinjene (25, 50 og 75 %) viser relativ bidrag fra skip i forhold til total konsentrasjon.Modellresultatene for det mest ”vanlige” spredningsmønstre for en vintersituasjon med inversjon i Bergen indikerer at bidragene fra supplyskip i Bergen havn til luftforurensning i Bergen sentrum er lite. Det største bidraget fra skip i havna til den totale bakkenære konsentrasjonen av NO2 er ute over Byfjorden, hvor også den totale konsentrasjonen av for eks. NO2 er også lav. For partikler (PM2.5) observeres også et tilsvarende spredningsmønster i hovedsak ut over Byfjorden, men bidraget fra skip i Bergen havn er betydelig mindre enn for NO2. Utslipp fra vedfyring er den dominerende kilden til PM2.5 forurensing i Bergensdalen om vinteren.

Etter lengre perioder med inversjon over byen blir overflatelaget i Byfjorden ytterligere nedkjølt og vi får en situasjon med økt luftforurensing i bebodde områder av sentrum. Under slike forhold vil en større del av utslipp fra skip i Skolten/Vågen området spres inn mot Bergenhus, til deler av Sandviken/Fjellsiden og sentrum. Den totale konsentrasjonen av NO2 i disse områdene er imidlertid betydelig lavere enn for eks. i områdene nær hovedveiene, men en relativt stor andel av forurensingen kommer fra skip ved kai i deler av Bergen sentrum. Modellsimuleringene viser relativt høye konsentrasjoner ute over Byfjorden, spesielt i områdene nær sjølinjen under slik forhold. I noen områder i Bergenhus er det relative bidraget fra utslipp fra skip ved kai høyere, men i områdene med de høyeste konsentrasjoner av partikler (PM2.5) er utslipp fra vedfyring den dominerende kilden.

Om sommeren er det mange cruiseskip i havna som hver bidrar med betydelig større utslipp av NO2 og partikler enn utslipp fra supplyskip. Om sommeren er den bakkenær konsentrasjonen av NO2 generelt sett betydelig lavere enn på en forurenset vinter dag i hele Bergen sentrum. Det relative bidraget fra skip i havna er imidlertid høyere i store deler av nedslagsfeltet spesielt ute over Byfjorden. For en sommersituasjon med vind fra sørvest vil utslipp fra skip i havna gi et større bidrag til bakkenær konsentrasjon av NO2 i store deler av sentrum og spesielt områdene nær havna.

Modellsimuleringene av spredning av luftforurensing indikerer at i de fleste tilfeller med høy luftforurensning i Bergen sentrum om vinteren er bidragene fra skip i Bergen havn små. Utslippene fra skip blir i de fleste tilfeller transportert ut over Byfjorden og fortynnet. Det forekommer imidlertid meteorologiske situasjoner hvor det er moderate bidrag fra skip i områdene nær sjølinjen. Både analyserte målte data eller modellsimuleringene indikerer at større områder i Bergensdalen ikke påvirkes av utslipp fra skip ved kai under slike forhold. På grunn av variasjon i storskala vindretning over byen kan det imidlertid forekomme andre værsituasjoner som fører til at bidragene fra skip dominerer luftforurensningen over store deler av Bergen sentrum. Dette skyldes i hovedsak betydelig høyere utslipp fra hvert cruiseskip sammenlignet med utslipp fra supplyskip. Under slike forhold er de totale konsentrasjoner av NO2 og PM2.5 imidlertid betydelig lavere i de berørte områdene enn under vintersituasjoner med høy luftforurensning.

Rapporten er omtalt på BOHs hjemmeside og er tilgjengelig her.

AttachmentSize
NERSC370-BOH-Luftkvalitet-090816-v1.pdf8.57 MB