6. Fachsitzung 2024

Dr. Anke Kniffka (Zentrum für Medizin-Meteorologische Forschung des DWD)

Luftqualitätsvorhersage und -überwachung am Zentrum für Medizin-Meteorologische Forschung

Am Zentrum für Medizin-Meteorologische Forschung (ZMMF, Deutscher Wetterdienst) wird die bodennahe Schicht der Atmosphäre seit Jahren hinsichtlich ihrer gesundheitsgefährdenden Substanzen messtechnisch überwacht und in drei Laboren analysiert. Daraus hat sich ein Service entwickelt, mit dem standardisierte Messungen in Kurorten vorgenommen werden können, um die dortige gute Luftqualität zu belegen, bzw. routinemäßig zu überprüfen. Hierfür werden jeweils einjährige Messreihen bestimmter Schadstoffkomponenten gemessen und entsprechend begutachtet. Die Bewertungsstandards sind festgelegt in den Begriffsbestimmungen des Deutschen Heilbäderverbands e. V. und des Deutschen Tourismusverbands e. V. sowie in der demnächst erscheinenden VDI-Richtlinie 3787/10.

In diesem Vortag werden die Luftschadstoffmessungen am ZMMF vorgestellt, der Schwerpunkt wird aber auf den darauf aufsetzenden Modellierungen im Bereich Luftqualität liegen, denn durch die langjährigen Messungen im Rahmen des Kurortklimadienstes ist eine reiche Grundlage an Daten zustande gekommen. Zum einen wird mit Hilfe der Feinstaubmessungen zurzeit ein Produkt zum Satellitendaten-basierten flächigen Feinstaubmonitoring über Deutschland entwickelt. Hierbei wird aus spektralen Messungen des Instruments TROPOMI (TROPOspheric Monitoring Instrument) auf dem Copernicus Satelliten Sentinel-5P die Konzentration von Feinstaub am Erdboden abgeleitet. Der Algorithmus wird hierfür mit bodengebundenen Messungen der Feinstaubkonzentration an Referenzstationen trainiert und mit Kurortmessungen ausgewertet. Es ergeben sich tägliche Konzentrationsfelder von PM_2.5 mit einer räumlichen Auflösung von ca. 9 x 9 km.

Vergleichsweise neu hinzugekommen ist die deutschlandweite numerische Vorhersage der Luftschadstoffe NO₂, O₃, PM_2.5 und PM₁₀. Hierfür wurde das am DWD eingesetzte MOS-Verfahren so weiterentwickelt, dass es für luftchemische Komponenten nutzbar ist. Die Grundlage liefert eine Vorhersage der Chemie-Transport-Modelle des Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS). Es wird anschließend mittels Model Output Statistics (MOS) auf Grundlage meteorologischer Information und Stationsmessungen der genannten Luftschadstoffe eine verbesserte Punkvorhersage an allen Stationen erstellt. Vorhersagen der Schadstoffkonzentration über einen Zeitraum von 96 Stunden, sowie die Wahrscheinlichkeit der Überschreitung bestimmter Grenzwerte können mit diesem Verfahren in sehr guter Qualität erzeugt werden.

Bitte beachten Sie: der physische Teil dieser Fachsitzung findet am KIT und nicht am DWD statt! Die Lage des Physikhochhauses auf dem Campus Süd ist auf der nachfolgenden Karte dargestellt.

Alle Vorträge finden hybrid statt. Online-Teilnahme ist über Webex möglich.