Forschungsschwerpunkte der EURAD-Gruppe am RIU

Den Schwerpunkt der EURAD-Arbeitsgruppe am RIU bilden Projekte aus dem Bereich der atmosphärischen Umweltforschung. In Zusammenarbeit mit der Universität zu Köln und dem Forschungszentrum Jülich wurde das regionale Chemietransportmodell EURAD (Europäisches Ausbreitungs- und Depositionsmodell), sowie das erweiterte Modellsystem EURAD-IM (Inverses Modell) für Datenassimilation und Inverse Modellierung entwickelt. Gekoppelt an das numerische Wettervorhersagemodell WRF (Weather Research and Forecasting) werden die EURAD-Modelle verwendet, um den Zustand der chemischen Atmosphäre vorherzusagen und zu analysieren. Zentrale Forschungschwerpunkte am RIU liegen sowohl in der Pflege der Modellsysteme für tägliche operationelle Luftqualitätsvorhersagen, sowie in der Modell-Weiterentwicklung hinsichtlich projektbezogener Interessen.

Luftqualitätsvorhersagen sind von großer Bedeutung, da hohe Konzentrationen von Luftschadstoffen in der unteren Atmosphäre die Gesundheit von Mensch, Tier und Vegetation gefährden kann. In oberen Atmosphärenschichten können Schadstoffansammlungen längerfristige Klimaveränderungen bewirken. Ein Großteil der Schadstoffe in der Luft stammt direkt aus anthropogenen (z.B. Industrie, Verkehr) aber auch aus natürlichen Emissionsquellen (z.B. Vulkan, Waldbrände). Andere Substanzen werden erst in der Atmosphäre durch chemische Umwandlungsprozesse (z.B. Ozon aus NOx und Sonnenstrahlung) gebildet. Mit Hilfe des inversen Modells EURAD-IM werden durch Datenassimilationverfahren vorhandenen Beobachtungsdaten von Luftbeimengungen benutzt, den Modelllauf an die wirkliche Entwicklung der Atmosphäre anzupassen, um somit eine Verbesserung der Vorhersage des “luftchemischen Wetters" zu erzielen.

Ein weiterer Forschungsbereich am RIU beschäftigt sich mit energiemeteorologischen Fragestellungen. Diese beinhalten die Optimierung von Ensemblevorhersagen für Wind und Strahlung, sowie die Vorhersage der solaren Einstrahlung in Abhängigkeit von optischen Dichten durch Aerosol- und Wolkenvorkommen.