Luftqualitätsmodellierung

Diese sind jedoch lediglich für ein sehr kleines Gebiet, die aktuelle Anströmungsrichtung der Station, repräsentativ. Um eine Aussage über Schadstoffbelastungen ausgedehnter Gebieten in ihrer Gesamtheit zu treffen, ist es nötig Modelle einzusetzen. Diese sogenannten Chemie-Transport-Modelle (CTM) berücksichtigen sowohl die Stärke anthropogener und biogener Emissionen, deren Einmischung in die Atmosphäre, den Luftmassentransport und die chemische Interaktion aller betrachteten Substanzen. Mit Hilfe der CTMs ist es möglich, eine flächendeckende Prognose der Schadstoffbelastung zu generieren. Die Abbildung rechts zeigt eine Vorhersage des bodennahen NO2 für den 06.10.2010 um 15:00 Lokalzeit für Bayern. Erkennbar sind erhöhte NO2-Konzentrationen im Gebiet der Ballungszentren und der großen Verkehrswege.

Voraussetzung für die Vorhersage der Luftqualität ist die Kenntnis der Meteorologie. Hierzu wird in der Abteilung DFD-ATM täglich mit Hilfe des „Weather Research and Forecast model“ (WRF) eine Wettervorhersage für die kommenden drei Tage erstellt.

Sowohl die Wettervorhersage als auch die Vorhersagen der Luftqualität werden routinemäßig mit Messungen validiert. Abbildung unten zeigt einen Vergleich der vom CTM prognostizierten mit der an allen Münchener Stationen gemessenen NO2-Konzentration für den 1.-10. Oktober 2010. Die für diesen Vergleich herangezogenen Messstationen sind teilweise verkehrsnah platziert sind (um die ungünstigste Spitzenbelastung abzubilden), teilweise sind sie als repräsentativ für den städtischen Hintergrund anzusehen. Daher bildet die Gesamtheit der Messdaten den blau gekennzeichneten Bereich ab, das Modell ist durch die rote Linie repräsentiert, die sich eher am städtischen Hintergrund orientiert.

Zur Verbesserung einer Prognose ist es nötig, den aktuellen Zustand der Atmosphäre möglichst exakt abzubilden. Daher finden in DFD-ATM derzeit Arbeiten zur Assimilation von satellitenbasierten Luftqualitätsdaten in die bestehenden Luftqualitätsmodelle statt.