Einfluss der Atmosphärendynamik auf die Luftqualität in Zentraleuropa während des COVID-19 Lockdowns

Die Emissionsänderungen aufgrund des COVID-19 Lockdowns stellten zweifellos die stärkste Reduktion seit Jahrzehnten dar. Besonders betroffen waren die Bereiche Straßen- und Luftverkehr, aber auch die Bereiche Industrie und Energieerzeugung. Durch Rekonstruktion der Emissionsänderungen und unter Zuhilfenahme von Chemietransportrechnungen lässt sich der Einfluss des Lockdowns auf verschiedene Luftschadstoffe systematisch quantifizieren. Dies ist in einigen Studien für die europäische Region schon diskutiert worden. In unserem Beitrag wollen wir allerdings untersuchen, inwiefern meteorologische Bedingungen die Lockdown-Phase beeinflusst haben.

Für die Berechnung der Luftchemie und der aerosolphysikalischen Prozesse greifen wir auf das Chemietransportmodell CMAQ zurück, welches vom globalen IFS-CAMS Modell angetrieben wird und mit einem Mehrfachnesting die zentraleuropäische Region simuliert. Die Emissionen werden auf Grundlage des Datensatzes CAMS REG-AP-EU (verfügbar auf der ECCAD-Webseite) erstellt. Dabei wird ein Basis-Emissionszenario (normale Emissionen ohne Lockdown Effekte, ‚noCov‘) für das Jahr 2020 rekonstruiert und ebenso ein Lockdown-Szenario, welches anhand verschiedener Indikatoren (u.a. google mobility reports, air traffic reports) den lockdownbedingten Emissionsrückgang abbildet. Zusätzlich zum Emissionsszenario wird in unserer Untersuchung die Lockdown-Situation in solchen Jahren nachgestellt, die sich atmosphärisch vom Jahr 2020 unterscheiden. 

Wir analysieren die zeitliche und räumliche Verteilung der Konzentrationen von Stickstoffverbindungen, Ozon und PM2.5 und bewerten den Einfluss der atmosphärischen Dynamik auf die Luftchemie. Diese Vorgehensweise ist deshalb von Bedeutung, weil sich nicht alle simulierten bzw. beobachteten Konzentrationsfelder immer allein durch den Einfluss einer Emissionsminderung (COVID) erklären lassen.