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On the applicability of a numerical model system for calculating new European air pollution measures

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Abstract:

A coupled meteorology-dispersion model system is used to study the dispersion of air pollutants over one continuous year. While wind and turbulence are calculated with a one-dimensional time dependent model, the time evolution of air pollutants is calculated three-dimensional. The results of the long term run of the meteorological model have been verified against surface observations and show a very good agreement in the frequency distributions as well as in time evolution. Several dispersion calculations over one year with different source characteristics and model assumptions have been carried out with the following main findings. For a realistic simulation of limit values and alert thresholds the knowledge of the time dependency of the emission is essential. Steady state dispersion calculations for specific times instead of the one year continuous run results in large differences in concentration patterns especially for elevated sources.

Es wird ein gekoppeltes Meteorologie- und Ausbreitungsmodell vorgestellt das in der Lage ist, die Ausbreitung von Luftbeimengungen u¨ber ein ganzes Jahr zu berechnen. Wa¨hrend Wind und Turbulenz mit einem eindimensionalen, zeitabha¨ngigen Modell bestimmt werden, erfolgt die Simulation der zeitlichen Entwicklung der Luftschadstoffe dreidimensional. Die Ergebnisse der Lanzeitintegration mit dem meteorologischen Modell werden mit Beobachtungen verglichen und zeigen sowohl hinsichtlich der Ha¨ufigkeitsverteilungen als auch der zeitlichen Entwicklung eine sehr gute U¨bereinstimmung. Es werden mehrere Rechnungen zur Schadstoffausbreitung jeweils u¨ber ein Jahr durchgefu¨hrt und dabei die Quellparameter und verschiedene Modellannahmen variiert. Als Hauptergebnisse werden gefunden: Fu¨r eine realistische Berechnung von Alarm- und Grenzwerten ist die Kenntnis des genauen zeitlichen Verlaufs der Emissionen unbedingt erforderlich. Stationa¨re Ausbreitungsrechnungen zu bestimmten Zeiten anstatt der durchga¨ngigen Jahressimulation fu¨hren besonders bei ho¨heren Quellen zu großen Unterschieden in der Konzentrationsverteilung.

Keywords:

Document Type: Research Article

DOI: http://dx.doi.org/10.1127/0941-2948/2001/0010-0307

Publication date: July 1, 2001

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  • Meteorologische Zeitschrift (originally founded in 1866) is the joint periodical of the meteorological societies of Austria, Germany and Switzerland. It accepts high-quality peer-reviewed manuscripts on all aspects of observational, theoretical and computational research out of the entire field of meteorology, including climatology. Meteorologische Zeitschrift represents a natural forum for the meteorological community of Central Europe and worldwide.
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schweiz/mz/2001/00000010/00000004/art00013
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