UNIVERSITY OF GOTHENBURG Department of Earth Sciences Geovetarcentrum/Earth Science Centre Har NO2 koncentrationerna i centrala Göteborg förändrats sedan trängselskatten infördes 2013? NO2 koncentrationer under liknande meteorologiska förhållanden Rebecca Härd ISSN 1400-3821 B928 Bachelor of Science thesis Göteborg 2016 Mailing address Address Telephone Telefax Geovetarcentrum Geovetarcentrum Geovetarcentrum 031-786 19 56 031-786 19 86 Göteborg University S 405 30 Göteborg Guldhedsgatan 5A S-405 30 Göteborg SWEDEN Sammanfattning Luftföroreningar är ett stort problem i många städer och även i Göteborg. I Göteborg är en av de stora utmaningarna att klara av miljökvalitetsnormer (MKN) för kvävedioxid (NO2). Uppmätt halt av NO2 i centrala Göteborg har analyserats för att se trängselskattens påverkan på luftkvaliteten. Genom användandet av Lamb Weather Types (LWT), tillsammans med lokala meteorologiska väderförhållanden kan halterna NO2 analyseras utifrån likartade förutsättningar. En analys av trafikflödena gjordes också för att se om förändringar i trafikflöde återspeglas i förändring i NO2 halter. Resultatet i denna studie visar det är en statistiskt signifikant minskning i NO2 halter för både Femman och Gårda sedan trängselskatten infördes 2013. För både Femman och Gårda var minskningen i NO2 större under anticykloniska väderförhållanden, jämfört med cykloniska väderförhållanden. Risken att överskrida MKN visar tendens till att minska för Femman och Gårda då den 98-percentilen är lägre under båda LWT. Samtidigt är det ingen förändring i de högsta halterna under anticykloniska väderförhållanden och de flesta överskridanden sker trots allt under de väderförhållandena. Lokala meteorologiska förhållanden har påverkat NO2 halterna trots LWT klassificeringen. Det är ett minskat trafikflödet på samtliga betalstationer innan trängselskatten jämfört med efter trängselskatten, men trafikflödet 2014 och 2015 följer den nationella ökningen. Trafikanalysen har inte tagit hänsyn till den tunga trafikens utsläpp eller tekniska utveckling och det är därför svårt att visa trängselskattens direkta påverkan på Göteborgs NO2 halter i denna studie. Det är komplex att ta in alla parametrar som påverkar NO2 koncentrationerna och denna metod att använda LWT är ett alternativ för att minska mängden data och samtidigt få NO2 koncentrationer under liknande meteorologiska förhållanden. Nyckelord: Kvävedioxid (NO2), Lamb Weather Types (LWT), meterologi, trängselskatt miljökvalitetsnormer (MKN), Göteborg Abstract Air pollution is a big problem in many cities, including Gothenburg. In Gothenburg is one of the large challengers to manage Environmental Quality Standard (EQS) for nitrogen oxides (NO2). Measured concentration of NO2 from Femman (urban background site) and Gårda (street site) in central Gothenburg have been analysed to see if there is any detectable change in air quality since the congestion tax was introduced in 2013. Lamb Weather Types (LWT) have been used together with local meteorological conditions to analyse the NO2 concentrations from similar conditions. An analysis of the traffic flows was also made to see if changes in traffic are reflected in changes in NO2 concentrations. The result in this study shows that there is a statistical significant decrease in NO2 concentrations since the congestion was introduced, and that is for both Femman and Gårda. The decrease in NO2 concentrations were larger during anticyclonic compared to cyclonic conditions for both Femman and Gårda. The risk of exceeding Environmental Quality Standard (EQS) show a tendency to decrease since the 98th percentiles are lower during both LWT. There is no change in the highest NO2 concentrations during anticyclonic conditions and most of the exceedances do occur during those weather conditions. Local meteorological conditions have affected the NO2 concentrations despite the LWT classification. There is a traffic decline on all pay-stations comparing before the congestion and after the congestion, but the traffic flow follows the national increase during 2014 and 2015. No heavy traffic has been analysed which will affect the study since their emissions are higher and have a more rapid technological development. It is complex to include every parameter that is affecting the NO2 concentrations but by using LWT is the data needed minimized and you get NO2 concentrations from similar meteorological conditions. Keywords: Nitrogen oxides (NO2), Lamb Weather Types (LWT), meteorology, congestion Environment Quality Standard (EQS), Gothenburg 1. Introduktion ....................................................................................................................... 1 1.1 Syfte ................................................................................................................................. 1 1.2 Frågeställningar ................................................................................................................ 1 2. Bakgrund ............................................................................................................................ 2 2.1 Trafik ................................................................................................................................ 2 2.2. Miljökvalitetsnormer (MKN) .......................................................................................... 2 2.3 Meteorologi och luftföroreningar ..................................................................................... 3 2.3.1 Stabilitetsförhållanden ............................................................................................... 3 2.3.2 Vindförhållanden ....................................................................................................... 4 2.4 Kväveoxider ..................................................................................................................... 4 2.5 Lamb Weather Types (LWT) .......................................................................................... 4 3. Studieområde ..................................................................................................................... 6 4. Metod .................................................................................................................................. 7 4.1 Data .................................................................................................................................. 7 4.1.1 Trafikflöde ................................................................................................................. 7 4.1.2 Meteorologi ............................................................................................................... 7 4.1.3 Koncentrationer av NO2 ............................................................................................ 7 4.1.4 LWT .......................................................................................................................... 8 4.2 Statistisk analys ................................................................................................................ 8 4.2.1 Luftens stabilitet och vindhastighet ........................................................................... 8 4.2.2 NO2 ............................................................................................................................ 9 4.2.3 Kombination av LWT och NO2 ................................................................................ 9 4.3 Karta ................................................................................................................................. 9 5. Resultat ............................................................................................................................. 10 5.1 Trafikflöde ...................................................................................................................... 10 5.2 Meteorologiska förhållanden .......................................................................................... 12 5.2.1 Stabilitetsförhållanden ............................................................................................. 12 5.3 NO2 koncentrationer ....................................................................................................... 14 5.4 NO2 utifrån LWT ............................................................................................................ 17 5.4.1 Femman ................................................................................................................... 17 5.4.2 Gårda ....................................................................................................................... 19 6. Diskussion ........................................................................................................................ 21 6.1 Metoddiskussion ............................................................................................................. 23 7. Slutsats .............................................................................................................................. 24 8. Tack till ............................................................................................................................. 25 9. Referenser ........................................................................................................................ 26 1. Introduktion Göteborgsregionen har länge haft en stadig tillväxt och regionstrukturen med stora arbetskoncentrationer har blivit resultatet. Under perioden 2011-2014 ökade Göteborgsregionens befolkning med 3.2%