Sicherstellung der Ozonprognose

Das Umweltbundesamt stellt seit Ende der 1990er Jahre Karten bundesweiter Ozonprognosen zur Information der Öffentlichkeit bereit. Die Datengrundlage bilden mittlerweile die täglichen Vorhersagen aus dem Copernicus Atmosphärendienst (CAMS). Im Rahmen des hier beschriebenen Projekts wurde untersucht, inwieweit sich die Vorhersagegüte der CAMS-Ozonprognosen für Deutschland insbesondere hinsichtlich der Erfassung von Schwellenwertüberschreitungen durch eine nachgeschaltete Bearbeitung verbessern lässt. Eine derartige Untersuchung wurde auch für die CAMS-PM10-Prognosen durchgeführt. Für die Nachbearbeitung werden im ersten Schritt die dabei ermittelten Korrekturfaktoren an den Messorten werden dann im zweiten Schritt in die Fläche interpoliert und anschließend auf das Gitter der CAMS Modellprognosen angewendet.

Es wurden drei verschiedene Korrekturverfahren (Hybrid-Vorhersage, Multiplikative Korrektur, Kalman-Filter) anhand der CAMS-Prognosedaten für das Jahr 2016 sowie zweier ausgewählter Schadstoffepisoden aus den Jahren 2015 und 2017 untersucht. Es zeigte sich, dass im Regelfall jedes der drei Korrekturverfahren die CAMS-Prognosen verbessert. Dabei führt der Kalman-Filter häufig zu den höchsten Korrelationskoeffizienzen, allerdings zeigt die Hybrid-Vorhersage häufig ein besseres Verhalten, wenn es um die Erfassung von Maximalwerten und die Überschreitung von Schwellenwerten geht. Basierend auf den Ergebnissen der Evaluierung wurde ein Online-Tool zur Korrektur der CAMS-Prognosen im operationellen Betrieb entwickelt.