Soveltuvuus ja luotettavuus

​Leviämismallin valinta ja soveltuvuus riippuu mm. mallinnettavasta kohteesta sekä suunnitteluvaiheesta ja -tarkkuudesta. Mallin soveltuvuutta tai luotettavuutta ei voi päätellä suoraan siitä, millaiseen mallityyppiin se kuuluu. Kaikista mallityypeistä löytyy sekä hyvin että huonosti toimivia malleja, ja lisäksi kohteen ominaisuudet, lähtötietojen saatavuus, tarkkuus ja prosessointi sekä käyttäjän taidot vaikuttavat lopputulokseen.

Yleisesti voidaan sanoa, että malli soveltuu hyvin käyttötarkoitukseensa jos seuraavat kriteerit täyttyvät: 
  • Mallissa käytettävät lähtötiedot (päästöt, meteorologia, maastonmuodot ja taustapitoisuudet) ovat riittävän yksityiskohtaiset ja luotettavat sovelluskohteen tarpeita varten.
  • Mallin alueellinen ja ajallinen erottelukyky on riittävä tulosten käyttötarkoitusta varten.
  • Malli huomioi ne fysikaaliset ja kemialliset prosessit, jotka kohteen kuvaaminen vaatii.
  • Mallin luotettavuus kyseiseen käyttötarkoitukseen on osoitettu asianmukaisesti. Toisin sanoen mallin luotettavuus tulee olla todistettu perustutkimustyyppisellä tutkimuksella jo ennen kuin sitä voidaan käyttää kaupunkisuunnittelukohteissa.  

Mallin soveltuvuus liikenteen päästöjen leviämislaskelmiin 

Kaupunkisuunnittelua varten tehtäviin ilmanlaatuselvityksiin käytetään tyypillisesti paikallistason malleja, jotka on suunniteltu kuvaamaan leviämistä viivalähteistä ympäristöltään avoimien väylien varsilla tai katukuiluissa. Niiden alueellisen erottelukyvyn on yleensä tarpeen olla muutamien metrien luokkaa ja ajallisen tarkkuuden tuntitasolla. Mikäli suunnittelukohteessa on voimakkaita maastonmuotoja, tulisi mallin pystyä kuvaamaan myös niiden vaikutus epäpuhtauksien leviämiseen.
 
Typenoksidien (NOx) ilmakemiallisen muutunnan huomioiminen on välttämätöntä kaupunkisuunnittelussa käytettävissä malleissa. Autojen pakokaasuissa suurin osa typenoksideista on typpimonoksidia (NO), mutta se hapettuu nopeasti ilmakehässä typpidioksidiksi (NO2) mm. otsonin (O3) vaikutuksesta. Joissakin malleissa typenoksidien muutunta lasketaan mittaustuloksista johdetusta tilastollisesta suhteesta, jolloin on tärkeää varmistua siitä että valittu kaava edustaa hyvin tilannetta mallinnettavassa kohteessa. Parhaimmissa malleissa huomioidaan typenoksidien muutuntaan vaikuttavia kemiallisia prosesseja, kuten esimerkiksi otsonipitoisuuden vaikutus. 
 

Mallinnustulosten luotettavuus

​Mallien luotettavuutta arvioidaan vertaamalla mallinnustuloksia mitattuihin pitoisuuksiin, sillä mallintamalla lasketut pitoisuudet ovat epäluotettavampia kuin mitatut pitoisuudet. Mallinnustulokset kuvaavat todellisuutta aina puutteellisesti, koska kaikkia ilmanlaatuun vaikuttavia tekijöitä ei koskaan pystytä huomioimaan tarkasti. Laajasti käytettyjen mallien luotettavuus- eli validointitutkimusten tuloksia on saatavilla mm.  kansainvälisistä tiedejulkaisuista. Mikäli suunnittelukohteessa tai vastaavassa ympäristössä on mitattu ilmansaasteiden pitoisuuksia, kannattaa mallin luotettavuutta arvioida myös vertaamalla mallinnus- ja mittaustuloksia. 
 
Mallinnustulosten luotettavuus paranee kun pitoisuuskeskiarvot lasketaan pitkälle aikavälille verrattuna lyhytaikaisiin pitoisuustuloksiin. Esimerkiksi mallinnetut tuntikeskiarvot ovat huomattavasti epäluotettavampia kuin vuosikeskiarvot. Tulosten luotettavuus on paras maastonmuodoiltaan yksinkertaisissa, tasaisissa ympäristöissä. Maastonmuodoiltaan ja meteorologisilta olosuhteiltaan monimutkaisen ympäristön mallintaminen on vaativaa ja hidasta, ja siihen tarvitaan suurta asiantuntemusta ja erityisolosuhteiden mallintamiseen sopivia malleja. Tämän vuoksi monimutkaisten ympäristöjen mallintamisessa tyydytään tai pystytään tekemään usein vain suuntaa antavia arvioita. 
 

Soveltuvuuden ja luotettavuuden arviointi

​Erilaisia liikenneympäristöjen mallintamiseen käytettäviä leviämismalleja on olemassa lukuisia. Niiden soveltuvuutta tai paremmuutta on usein vaikea arvioida ilman suurta perehtyneisyyttä mallintamiseen ja mallien luotettavuuteen. Euroopassa ei ole ainakaan toistaiseksi tehty listausta malleista, joita suositellaan käytettäväksi ilmanlaatuarvioissa. Mallinnustietoutta ja laadunvarmennusta kuitenkin kehitetään voimakkaasti, ja esimerkiksi ilmanlaatudirektiivin mukaisia ilmalaatuarvioita varten on valmisteilla oppaita mallien käytöstä (ks. alla FAIRMODE mallinnusopas). Yhdysvalloissa mallien laadun varmentamisessa on päädytty sellaiseen järjestelmään (ks. alla US EPA leviämismallintaminen), että on nimetty suositellut mallit (esim. AERMOD ja CALINE3), vaihtoehtoiset mallit ja karkeaan esiarviointiin soveltuvat mallit. Lisätietoja leviämismallintamisesta on saatavilla seuraavista linkeistä: