Data acquisition for atmospheric modelling and air pollution analysis — New perspectives by remote sensing

Abstract

Abstract The quality of atmospheric modelling and air pollution analysis has been considerable improved during the last decade due to the increase of computer power and the closely related feasibility of describing complex atmospheric phenomena in a sophisticated manner. In contrast to the developments in the model domain the preparation of input data is based in general on very basic methods. This is not only time consuming work but often leads to serious errors when old or sparse input data has been used. Additionally, the parametrization of important characteristics such as roughness length or albedo are often derived from only a few experiments. This paper lists the input data which might be prepared by remote sensing, especially by the use of satellite images. It addresses the needs of modellers as well as users developing a general strategy for an input data inventory. In following, ideas are summarized for a concrete example which can be applied, however methods are not described and the related effort not judged.

Zusammenfassung Atmosphärische Modelle und Schadstoffausbreitungsmodelle haben im letzten Jahrzehnt erhebliche qualitative Verbesserungen erfahren, insbesondere ermöglich durch den enormen Zuwachs der Computerkapazität. So ist es heute möglich, komplexe atmoshärische Prozesse mit adäquaten Modellansätzen zu beschreiben. Andererseits werden zur Aufbereitung der modellseitig erforderlichen Eingabeund Initialisierungsdatensätze weiterhin häufig sehr einfache Methoden verwendet, die keinesfalls dem Stand der Technik entsprechen. Dies hat oft unbefriedigende Modellergebnisse zur Folge. Wichtige Modellparameter, wie z.B. Rauhigkeitslänge und Albedo, werden zuweilen lediglich aus einigen wenigen Experimenten abgeleitet und dann verallgemeinert. Dieser Artikel diskutiert eine Auswahl von Eingabeparametern, die eventuell mit Hilfe der Fernerkundung, insbesondere unter Nutzung der Satellitenbeobachtung, bestimmt werden können. Dabei werden keine speziellen Methoden vorgestellt oder der Aufwand selbiger bewertet. Vielmehr wird hier an einem konkreten Beispiel die von Modellentwicklern und Modellanwendern praktizierte Art der Gewinnung der notwendigen Datensätze beschrieben sowie die Perspektiven aufgezeigt, die durch die Verwendung von Satellitenaufnahmen gegeben sind.