Wetterprognose: Vorhersage der Mineralstaubverteilung in der Atmosphäre

Mit dem vom KIT entwickelten Modellsystem ICON-ART ermöglicht der DWD künftig bessere Energieprognosen durch Vorhersage von Mineralstaub und seinen Auswirkungen auf die Strahlung

DWD

Vorhersage der räumlichen Verteilung der Aerosol Optischen Dicke (AOD) am 01.03.2024, 12 UTC, mit dem ICON-ART-Modellsystem. Zu dieser Zeit fand ein Saharastaubausbruch statt, zu erkennen an einer erhöhten AOD über Mitteleuropa.

Die Menge und die Verteilung von Mineralstaub in der Atmosphäre wirkt sich aufgrund seiner Wechselwirkung mit der Sonnenstrahlung negativ auf den Energieertrag durch Photovoltaikanlagen aus. Für den sicheren Betrieb des Stromnetzes ist es daher wichtig, Mineralstaub in das Wettervorhersagesystem einzubeziehen, um genauere Prognosen für die Energiewirtschaft bereitzustellen. Dies bietet nun der Deutsche Wetterdienst (DWD) mit dem vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelten Modellsystem ICON-ART an.

ART ermöglicht die Vorhersage von Aerosolen in der Atmosphäre

ICON-ART basiert auf dem Wettervorhersagemodell ICON des DWD, welches das Wettergeschehen simuliert und mit dem ART-Modul gekoppelt ist. „Mit ICON-ART können wir die atmosphärische Chemie, Aerosole sowie ihre Verteilung und Wechselwirkung mit der Atmosphäre vorhersagen“, sagt Ali Hoshyaripour vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung Troposphärenforschung des KIT. „Es ist das weltweit erste Aerosolmodell, das für die operationelle Wettervorhersage eingesetzt wird.“ Das System liefert Informationen wie die Konzentration von Mineralstaub in den verschiedenen Höhen an verschiedenen Orten, die Ablagerung des Staubs auf der Erdoberfläche, die Strahlungsflüsse oder auch die optische Dicke des Mineralstaubs.

Die Vorhersagen betreffen insbesondere Wetterlagen, bei denen Saharastaub aus Nordafrika nach Europa transportiert wird. Mit dem Wissen über die Staubverteilung und deren Auswirkung auf die Sonnenstrahlung können die zu erwartenden Leistungseinbußen aus Photovoltaikanlagen nun künftig prognostiziert werden, um die Planung von Stromproduktion und -verbrauch sowie den sicheren Betrieb des Stromnetzes zu optimieren.

swi, 27.03.2024