DMU-ATMI THOR luftforureningsprognosesystem

Jørgen Brandt og Jesper H. Christensen
DMU-ATMI
(Indlæg i Det Må Ud, Nr. 8, Maj 1999, uge 19)

DMU-ATMI er begyndt at producere operationelle 3-døgns luftforurenings og vejrprognoser 2 gange i døgnet for hele Europa og for Danmark. Målet med systemet er at producere 3 dages luftforureningsprognoser to gange i døgnet for de vigtigste skadelige stoffer, både på Europæisk skala og på gadeniveau, f.eks. i København. Systemet, der hedder THOR, er under stadig udvikling, men har kørt operationelt med vejrprognoser siden sommeren 1998 og luftforureningsprognoser på Europæisk skala siden januar 1999.

Model systemet består af en numerisk vejrprognosemodel (ETA), som bliver initialiseret med data fra en global circulationsmodel fra "the National Centre for Environmental Protection", NCEP, USA, som er udgangspunktet for næsten alle vejrprognoser i USA. De numeriske vejrprognoser bliver brugt som inddata til en luftforureningsmodel (den Danske Eulerske Model, DEM) for beskrivelse af baggrundsniveauer af luftforurening på Europæisk skala med en rumlig opløsning på 25 km. Den nuværende version af modellen beregner transport og kemisk omdannelse af 35 stoffer. Resultatet fra langtransportmodellen vil i den nærmeste fremtid blive brugt til et modelsystem bestående af en bybaggrundsmodel (BUM) og en luftforureningsmodel (OSPM), der beskriver luftforureningen på gadeniveau i de større byer. Hele systemet bliver kørt to gange i døgnet på lokale hurtige arbejdsstationer.

Systemet har mange anvendelsesmuligheder. Systemet producerer hver dag enorme mængder af data, som indeholder både vejrudsigten og luftforureningsudsigten. De store datamængder er i sig selv umulige at overskue. Derfor er en let tilgængelig visualisering og animering af data blevet udviklet for at give overblik og for at de vigtigste informationer kan blive anskueliggjort. For hver kørsel med systemet bliver der produceret adskillige hundrede visualiseringer, som er systematiseret så de umiddelbart kan ses ved hjælp af en internetbrowser. Det gælder både kort over Europa og tidsserier fra udvalgte steder i Danmark og Europa. På denne måde kan man se en detaljeret tidslig oversigt over udviklingen af vejret og luftforureningen. Desuden er det hurtigt at se om kritiske grænseværdier er overskredet. I tilfælde af overskridelse af kritiske grænseværdier for f.eks. ozon kan befolkningen blive informeret og/eller advaret om situationen via internettet og pressemeddelelser.

THOR systemet er stadigvæk under udvikling. Det er planen, at systemet skal udvides til at dække skalaer fra hele den nordlige hemisfære (ved udgangspunkt i den Danske Eulerske Hemisfæriske Model, DEHM) ned til gadeniveau ved at koble den ekspertise (med tilhørende modeller) sammen, der findes i ATMI inden for hvert område. Et sådan system kan udover at lave luftforureningsprognoser og overvågning af den aktuelle luftforureningssituation også benyttes til at lave scenarier. I tilfælde af overskridelse af kritiske grænseværdier, kan man vurdere effekten af emissionsreduktionsscenarier, hvor f.eks. en del af trafikken bliver reduceret. Et vigtigt område for fremtidig udvikling af systemet er data assimilering (inkorporering af real-time målinger i modeller) i systemet af luftforureningsmålinger, på samme måde som man kender det fra vejrprognoser. Dette vil kræve et Europæisk samarbejde om udveksling af måledata. På DMU udføres der i øjeblikket real-time målinger i Danmark i et overvågningsnetværk for luftkvalitet, som bliver lagt ud under ATMI's hjemmeside. Derudover vil der i den nærmeste fremtid blive koblet en model (the Danish Rimpuff and Eulerian Accidental release Model, DREAM) på systemet, der beskriver udbredelsen af de radioaktive stoffer efter et uheld på et atomkraftværk (som f.eks. Tjernobyluheldet).