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Wind und Wetter im Quadrat
Exaktere Angaben ueber Schadstoffbelastung durch neue Computermodelle
Gerade in Anbetracht des Notfallschutzes muessen schnelle und praezise Prognosen der Luftverschmutzung erfolgen. Daher ist es notwendig, ein Modell mit exakter Wiedergabe der dreidimensionalen Struktur der Umgebung zu verwenden. Diesbezueglich hat sich die Technik der Wetterdienste in den vergangenen Jahren sehr verfeinert. So setzt der Deutsche Wetterdienst (DWD) heute auf ein Verfahren, bei dem in wenigen Schritten die Prognosedaten in einer raeumlichen Aufloesung von einigen Kilometern detailliert dargestellt werden koennen. Ein Modell, das diese Prognosen weiter verfeinert, stellt Wenzel Bruecher im Rahmen seiner Studie vor, die er fuer das Institut fuer Geophysik und Meteorologie der Universitaet zu Koeln angestellt hat.
Die Belastung des Menschen und seiner Umwelt durch Luftschad-stoffe ist in dichtbevoelkerten und industrialisierten Regionen eines der Hauptprobleme. Die Schadstoffe werden durch Wind von der Quelle weg getragen. Um die Verbreitung kenntlich zu machen und etwaige Konzentrationen aufzuzeigen, benoetigen die Meteo-rologen ein eigens dafuer entwickeltes Modell. FOOT3DK (Flow Over Orographically structured Terrain 3- Dimensional) ist ein solches Modell. Wichtig zum Verstaendnis von FOOT3DK ist, dass hierbei kleine, raeumlich stark aufgeloeste Gebiete in groessere und groebere Rahmen eingebettet werden (sog. "Nesting").
Will der Meteorologe Luftbewegungen berechnen und vorhersagen, so benoetigt er das Modell eines dreidimensionalen Raumes. Anhand dessen werden Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Ausbreitungsrichtung festgestellt. An den Raendern solcher "Berechnungs-Quader" sind aus mathematischen Gruenden die Modellergebnisse nicht so genau wie im Inneren. "Nesting" ist hier das geeignete Verfahren, die Ergebnisse im Modellinneren zu verbessern. Durch mehrfache Wiederholung eines solchen Vorgangs wird die Genauigkeit der Prognosen erhoeht ("Mehrfach-Nesting").
Im Zuge eines Forschungsprojekts der Gesellschaft fuer Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) Koeln galt es zu klaeren, welche Verfahren am besten geeignet seien, gute und schnelle meteoro-logische Prognosen zu liefern. Der Deutsche Wetterdienst arbei-tet zur Zeit noch mit einem Deutschlandmodell, dessen Gitter-system auf der Basis von eigenen Prognosen verhaeltnismaessig grob strukturiert ist. So erfolgen Prognosen in einer Gitteraufloesung von 14 Kilometern. In einigen Jahren jedoch wird es moeglich sein, die Aufloesung der Modellgitter bis auf eine Breite von 2,5 Kilo-metern herunterzusetzen. Auf der Basis dieser Prognosedaten lassen sich mit noch weniger Nesting-Schritten Schadstoffkonzentrationen hoch aufgeloest berechnen.
Die Prognosefaehigkeit ist es, die das Modell FOOT3DK ueberlegen macht gegenueber solchen, die sich allein auf Messdaten stuetzen. Messdaten koennen nur punktuelle Informationen ueber die Gegenwart und vor allem ueber die Vergangenheit liefern. Computerdaten anhand von dreidimensionalen Modellen hingegen erlauben einen Blick in die Zukunft, auch wenn der Zeitraum der Vorhersage sich auf einige Stunden begrenzt. Doch da die Aufloesung der Modelle immer ausgefeilter wird (siehe "Mehrfach-Nesting"), lassen solche Prognosen dementsprechende Reaktionen zu.
Verantwortlich: Dr. Wolfgang Mathias
Fuer Rueckfragen steht Ihnen Herr Dr. Wenzel Bruecher unter der Telefonnummer 0221-470 3686 und der Faxnummer 0221-470 5161 zur Verfuegung.
Fuer die UEbersendung eines Belegexemplares waeren wir Ihnen dankbar.
Presse- und Informationsstelle der Universitaet zu Koeln, Albertus-Magnus-Platz 1, 50923 Koeln, Tel. 0221 470 2202, Fax 0221 470 5190
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