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| Das UBA betreibt seit einigen Jahren das "Online-Tool Ozonprognose" für die operationelle Prognose der Luftschadstoffe Ozon und PM10 (ohne verkehrsnahe Standorte) auf Basis korrigierter CAMS-Prognosen sowie eine Testumgebung zur Evaluierung der originalen und der korrigierten CAMS-Prognosen mit Hilfe statistischer Kennwerte. Als Korrekturverfahren wird dabei basierend auf Untersuchungen in IVU Umwelt (2018) die Hybrid-Vorhersage verwendet. Im Rahmen des hier beschriebenen Projektes wurden Online-Tool und Testumgebung um den Luftschadstoff NO2 um die Differenzierung der Prognose bzw. Evaluierung nach Stationstypen sowie um Wochentags- und Feiertagskorrektur als verkehrsspezifische Ergänzungen der Hybrid-Vorhersage erweitert. Es wurde gezeigt dass die Hybrid-Vorhersage auch bei der Anwendung auf NO2 und PM10 zu einer Verbesserung der Prognosegüte im Vergleich mit den reinen CAMS-Prognosen führt und zwar sowohl an Area- als auch an Spot- bzw. Verkehrsstationen. Die Verwendung der Wochentags- und Feiertagskorrektur als Ergänzung der Hybrid-Vorhersage führt zu zusätzlichen Verbesserungen der NO2-Prognose an verkehrsnahen Standorten. Ergänzend wurde mit den LM-Delta-Ansätzen ein vielversprechender Ansatz zur Prognose der NO2-Konzentrationen an verkehrsnahen Messstationen entwickelt der auf einer multivariaten Regressionsanalyse stündlich aufgelöster Daten mindestens von Windrichtung Windgeschwindigkeit Wochentag und Stunde des Tages sowie idealerweise von Kfz-Daten beruht. Vorteil der LM-Delta-Ansätze gegenüber der Hybrid-Vorhersage ohne und mit Wochentagskorrektur ist dass der zeitliche Verlauf der NO2-Konzentrationen durch die Prognose der LM-Delta-Ansätze im Regelfall besser erfasst wird. Nachteil ist dass hohe Konzentrationswerte von den LM-Delta-Ansätzen im Regelfall deutlich unterschätzt werden was sich negativ auf die Standardabweichung und auf die Hit Rate für den betrachteten Schwellenwert von 100 μg/m³ auswirkt. Eine Weiterentwicklung der LM-Delta-Ansätze sollte darauf abzielen diesen Punkt zu verbessern. | |
| For several years the UBA has been operating the "Online Tool Ozone Forecast" for the operational forecast of the air pollutants ozone and PM10 (excluding traffic-related locations) on the basis of corrected CAMS forecasts as well as a test software for evaluating the original and corrected CAMS forecasts using statistical parameters. Based on studies in IVU Umwelt (2018) the hybrid forecast method is used to correct the CAMS forecasts. As part of the project described here the online tool and test software were expanded to include the air pollutant NO2 the differentiation of the forecast and evaluation according to station types and the weekday and public holiday correction as traffic-specific extensions to the hybrid forecast method. It was shown that the hybrid forecast method also leads to an improved forecast quality when applied to NO2 and PM10 compared to the pure CAMS forecasts both at area and spot or traffic-related air quality stations. The use of the weekday and public holiday correction with the hybrid forecast method provides additional improvements to NO2 forecasts at traffic-related locations. In addition a promising procedure for the prediction of NO2 concentrations at traffic-related air quality monitoring stations was developed with the LM-Delta approaches which are based on a multivariate regression analysis of hourly resolved data of at least wind direction wind speed day of the week and hour of the day and ideally of traffic data. The advantage of the LM-Delta approaches compared to the hybrid forecast without and with weekday correction is that the temporal development of the NO2 concentrations is generally better captured by the forecast of the LM-Delta approaches. The disadvantage is that high concentration values are usually significantly underestimated by the LM-Delta approaches which has a negative effect on the standard deviation and on the hit rate for the considered threshold value of 100 μg/m³. Further development of the LM-Delta approaches should aim to improve this point. |
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