Abstract We investigated the contribution of road traffic and shipping related emissions of NO2 and PM2.5 to total air quality and annual mean population exposure in Hamburg 2012. For this purpose, we compiled a detailed emission inventory following SNAP categories focusing on the detailed representations of road traffic and shipping emissions. The emission inventory was applied to a global-to-local Chemistry Transport Model (CTM) system to simulate hourly NO2 and PM2.5 concentrations with a horizontal grid resolution of 500 m. To simulate urban-scale pollutant concentrations we used the coupled prognostic meteorological and chemistry transport model TAPM. The comparison of modelled to measured hourly values gives high correlation and small bias at urban and background stations but large underestimations of NO2 and PM2.5 at measurements stations near roads. Simulated contributions of road traffic emissions to annual mean concentrations of NO2 and PM2.5 is highest close to highways with relative contributions of 50% for NO2 and 40% for PM2.5. Nevertheless, the urban domain is widely affected by road traffic, especially in the city centre. Shipping impact focuses on the port and nearby industrial areas with contributions of up to 60% for NO2 and 40% for PM2.5. In residential areas in the north of the port, shipping contributes with up to 20–30% for NO2 and PM2.5. Our simulation resulted in 14% of the population of Hamburg being exposed to hourly NO2 concentration above the hourly limit of 200 μg/m³,

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交通和航运排放对汉堡城市规模 NOx 和 PM2.5 暴露的贡献

摘要 我们调查了道路交通和航运相关的 NO2 和 PM2.5 排放对 2012 年汉堡总空气质量和年平均人口暴露的贡献。为此，我们按照 SNAP 类别编制了详细的排放清单，重点是道路交通和航运排放。排放清单应用于全球到本地的化学传输模型 (CTM) 系统，以模拟每小时 NO2 和 PM2.5 浓度，水平网格分辨率为 500 m。为了模拟城市尺度的污染物浓度，我们使用了耦合预测气象和化学传输模型 TAPM。模型与每小时测量值的比较给出了城市和背景站的高相关性和小偏差，但对 NO2 和 PM2 的严重低估。5 在道路附近的测量站。道路交通排放对 NO2 和 PM2.5 年平均浓度的模拟贡献在高速公路附近最高，NO2 的相对贡献为 50%，PM2.5 的相对贡献为 40%。然而，城市领域受到道路交通的广泛影响，尤其是在市中心。航运影响主要集中在港口和附近的工业区，NO2 的贡献率高达 60%，PM2.5 的贡献率高达 40%。在港口北部的居民区，航运对 NO2 和 PM2.5 的贡献高达 20-30%。我们的模拟结果显示，汉堡 14% 的人口每小时暴露于 NO2 浓度高于每小时限值 200 μg/m³，5 在高速公路附近最高，NO2 的相对贡献为 50%，PM2.5 的相对贡献为 40%。然而，城市领域受到道路交通的广泛影响，尤其是在市中心。航运影响主要集中在港口和附近的工业区，NO2 的贡献率高达 60%，PM2.5 的贡献率高达 40%。在港口北部的居民区，航运对 NO2 和 PM2.5 的贡献高达 20-30%。我们的模拟结果显示，汉堡 14% 的人口每小时暴露于 NO2 浓度高于每小时限值 200 μg/m³，5 在高速公路附近最高，NO2 的相对贡献为 50%，PM2.5 的相对贡献为 40%。然而，城市领域受到道路交通的广泛影响，尤其是在市中心。航运影响主要集中在港口和附近的工业区，NO2 的贡献率高达 60%，PM2.5 的贡献率高达 40%。在港口北部的居民区，航运对 NO2 和 PM2.5 的贡献高达 20-30%。我们的模拟结果显示，汉堡 14% 的人口每小时暴露于 NO2 浓度高于每小时限值 200 μg/m³，航运对 NO2 和 PM2.5 的贡献高达 20-30%。我们的模拟结果显示，汉堡 14% 的人口每小时暴露于 NO2 浓度高于每小时限值 200 μg/m³，航运对 NO2 和 PM2.5 的贡献高达 20-30%。我们的模拟结果显示，汉堡 14% 的人口每小时暴露于 NO2 浓度高于每小时限值 200 μg/m³，