Hochaufgel&#246;ste Simulation von meteorologischen Feldern in urbanen R&#228;umen mit dem Weather Research and Forecasting (WRF) Modell
Authors: Pilz Lukas N. , Vardag Sanam N. , Fallmann Joachim , Butz André 
Published: December 2021

&lt;p&gt;&lt;span&gt;St&amp;#228;dte und Kommunen sind f&amp;#252;r mehr als 70% &lt;/span&gt;&lt;span&gt;der globalen, fossilen CO2-Emissionen&lt;/span&gt;&lt;span&gt; verantwortlich, sodass hier ein enormes Mitigationspotential besteht. Informationen &amp;#252;ber (inner-)st&amp;#228;dtische CO2-Emissionen stehen allerdings oft nicht &lt;/span&gt;&lt;span&gt;in hoher zeitlicher und r&amp;#228;umlicher Aufl&amp;#246;sung&lt;/span&gt;&lt;span&gt; zur Verf&amp;#252;gung und sind &lt;/span&gt;&lt;span&gt;meist&lt;/span&gt;&lt;span&gt; mit gro&amp;#223;en Unsicherheiten behaftet. Diese Umst&amp;#228;nde erschweren eine zielgerichtete und effiziente Mitigation im urbanen Raum. &lt;/span&gt;&lt;span&gt;St&amp;#228;dtische Messnetzwerke k&amp;#246;nnen als unabh&amp;#228;ngige Informationsquelle einen Beitrag leisten, um CO2-Emissionen in St&amp;#228;dten zu quantifizieren und Mitigation zu verifizieren&lt;/span&gt;&lt;span&gt;. &lt;/span&gt;&lt;span&gt;Verschiedene denkbare Beobachtungsstrategien sollten&lt;/span&gt;&lt;span&gt; im Vorfeld abgew&amp;#228;gt werden, um urbane Emissionen bestm&amp;#246;glich, d.h. mit der erforderlichen Genauigkeit und &lt;/span&gt;&lt;span&gt;Kosteneffizienz&lt;/span&gt;&lt;span&gt; zu quantifizieren. So k&amp;#246;nnen Messnetzwerke die Basis f&amp;#252;r zielgerichtete und kosteneffiziente Mitigation legen.&lt;/span&gt;&lt;/p&gt;&lt;p&gt;&lt;span&gt;Im Rahmen des Verbundvorhabens &amp;#8222;Integrated Greenhouse Gas Monitoring System for Germany&amp;#8220; (ITMS) werden wir verschiedene Beobachtungsstrategien f&amp;#252;r urbane R&amp;#228;ume entwerfen und mit Hilfe von Modellsimulation evaluieren und abw&amp;#228;gen. Notwendige Voraussetzung f&amp;#252;r &lt;/span&gt;&lt;span&gt;die Evaluation der Strategien&lt;/span&gt;&lt;span&gt; ist eine akkurate Repr&amp;#228;sentation des atmosph&amp;#228;rischen Transports im Modell.&lt;/span&gt;&lt;/p&gt;&lt;p&gt;&lt;span&gt;Diese Studie zeigt&lt;/span&gt;&lt;span&gt; erste Ergebnisse der hochaufl&amp;#246;senden (1kmx1km) meteorologischen Simulationen f&amp;#252;r den Rhein-Neckar-Raum mit dem WRF Modell. &lt;/span&gt;&lt;span&gt;Die in WRF simulierten meteorologischen Gr&amp;#246;&amp;#223;en werden f&amp;#252;r verschiedene Modellkonfigurationen mit &lt;/span&gt;&lt;span&gt;re-analysierten Daten des European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) und ausgew&amp;#228;hlten Messstationen verglichen. Damit evaluieren wir &lt;/span&gt;&lt;span&gt;den Einfluss unterschiedlicher Nudging-Strategien, Parametrisierungen physikalischer Prozesse und urbaner Interaktionen&lt;/span&gt;&lt;span&gt; auf &lt;/span&gt;&lt;span&gt;die Modellperformance&lt;/span&gt; &lt;span&gt;von&lt;/span&gt;&lt;span&gt; Lufttemperatur, Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Grenzschichth&amp;#246;he. Durch diese Analysen gew&amp;#228;hrleisten wir, dass die Simulation der Beobachtungsstrategien auf robuste&lt;/span&gt;&lt;span&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span&gt; und realistische&lt;/span&gt;&lt;span&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span&gt; atmosph&amp;#228;rischen Transport basieren und schlussendlich repr&amp;#228;sentative Empfehlungen f&amp;#252;r den Aufbau von Messnetzwerken liefern k&amp;#246;nnen. &lt;/span&gt;&lt;/p&gt;