DUSTFALL
| Zusammenfassung |
Partikuläre Luftinhaltsstoffe (engl. Particulate Matter, PM), auch als Feinstaub bezeichnet, haben einen wesentlichen Einfluss auf den Strahlungshaushalt, Wolkenprozesse, die Sichtweite, aber auch auf die Luftqualität und somit auf die Gesundheit und das Klima. Da Feinstaubpartikel besonders klein sind, können sie bis tief in die Lunge vordringen und zu Atemwegserkrankungen, Herz- Kreislaufbeschwerden und sogar zum Tode führen. Aus diesem Grund wurden in vielen Ländern, unter anderem auch für die EU und Österreich, Luftreinhaltungsgesetze beschlossen, worin Grenzwerte für die Feinstaubbelastung festgeschrieben sind. PM in der Luft hat in urbanen Regionen meist anthropogenen Ursprung (Straßenverkehr, Verbrennung fossiler und biogener Brennstoffe, Industrieabgase). Global gesehen, stammt PM jedoch zum Großteil aus natürlichen Mineralstaubquellen, hauptsächlich aus der Sahara. Dieser Saharastaub wird in periodischen Abständen mit der synoptischen Strömung über tausende Kilometer transportiert, oftmals bis nach Österreich. So kann ein starker Anstieg der Feinstaubkonzentrationen fernab der Herkunftsregion, oft sogar mit Überschreitung der festgesetzten Grenzwerte zur Luftreinhaltung, verursacht werden. Aufgrund der Auswirkungen von PM auf die Luftqualität gewinnt deren Vorhersage immer mehr an Bedeutung um die Bevölkerung vor möglichen Grenzwertüberschreitungen zu warnen und um Maßnahmen rechtzeitig setzten zu können. Dazu rechnet die ZAMG zweimal täglich Vorhersagen für die Saharastaubkonzentration in der Atmosphäre und für die bodennahe Feinstaubkonzentration und veröffentlicht diese auf der Homepage. Modellvorhersagen zur Feinstaubkonzentration unterschätzen aber meist die tatsächlich eintretenden Konzentrationen. Daher gilt es Modelle regelmäßig zu evaluieren und gegebenenfalls zu korrigieren. Die Ziele des FFG-Projektes ‚DUSTFALL‘ lagen nun in der Erfassung und Quantifizierung der Intensität von Saharastaubereignissen am Sonnblickobservatorium (SBO) und der Analyse der chemischen Zusammensetzung des Feinstaubes am SBO. Diese Ergebnisse wurden für zwei ausgewählte Events im Februar und April 2016 mit Messungen an österr. Hintergrundmessstellen verglichen um regionale Unterschiede hinsichtlich des Auftretens und der Intensität der Ereignisse auszuarbeiten aber auch die chemische Zusammensetzung des auf Luftfiltern abgelagerten Feinstaubes zu untersuchen. Dafür wurde auf die Immissionsmessungen des Umweltbundesamtes und der Bundesländer zurückgegriffen und eine wöchentliche Filterprobenahme zweier Größenfraktionen am SBO installiert. Des Weiteren wurden die Modellvorhersagen der Feinstaubkonzentrationen in Bodennähe während der beiden Events im Jahr 2016 mit den gemessenen Konzentrationen an den österreichischen Stationen evaluiert. Zusätzlich konnte anhand der chemischen Analysen auch der modellierte Anteil an Mineralstaub aus ariden Gebieten validiert werden. Im Rahmen der Arbeit konnte somit eine Verbesserung der Erfassung und Charakterisierung von Saharastaubereignissen am SBO sowie eine Verbesserung des Verständnisses des Ferntransportes und der Deposition von Saharastaub erzielt werden. Die Generierung eines Validierungsdatensatzes an Bodenmessungen ermöglicht in weiterer Folge eine Verbesserung der Modellvalidierung und somit eine Verbesserung der Vorhersage der Feinstaubkonzentration. |
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| Projektziele |
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| Ergebnisse | Ausgehend von oben genannten Zielen konnten folgende Ziele erreicht werden:
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| Projektbeginn | 07.2015 | ||||||||
| Projektende | 06.2019 | ||||||||
| Projektteam |
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| Projektpartner |
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| Finanzierung | Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) - Projketnummer 848858 |
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| Publikationen | Peer-reviewed Publikationen: Greilinger, M. et al. (2019). Desert Dust Contribution to PM10 Loads in Styria (Southern Austria) and Impact on Exceedance of Limit Values from 2013–2018. Applied Sciences 9, 2265. https://doi.org/10.3390/app9112265 Greilinger, M. et al. (2019). Evaluation of measurements of light transmission for the determination of black carbon on filters from different station types. Atmospheric Environment, 198, 1-11. Baumann-Stanzer, K. et al. (Greilinger, M.) (2019) Evaluation of WRF-Chem Model Forecasts of a Prolonged Saharan Dust Episode over the Eastern Alps, Journal of Aerosol and Air Quality Research, DOI: 10.4209/aaqr.2018.03.0116 Greilinger, M. et al. (2018). Contribution of Saharan dust to ion deposition loads of high alpine snow packs in Austria (1987-2017). Frontiers in Earth Science, 6, 126. Vorträge: Ofner, J. et al. (Greilinger, M.) (2017): Single Particle Analysis by Combined Chemical Imaging to Study Episodic Air Pollution Events in Vienna, EGU General Assembly, Vol. 19, p. 16457, Vienna, Austria Greilinger, M. et al. (2017): Impact of Saharan dust on deposition loads at a remote high alpine monitoring site in Austria, VAO-Symposium, Bolzano, Italy Rothmüller, M. et al. (2016): DUSTFALL-Impact of SDEs on air quality forecasts in Austria; Method for the quantification of SD on filters, 2nd International conference on atmospheric dust (DUST2016), Castellaneta Marina, Italy Poster: Greilinger M. et al. (2019): Method for off-line BC determination of filters of different station types in Austria using transmissiometry, International Conference on Carbonaceous Particles in the Atmosphere (ICCPA), Vienna, Austria Kau, D. et al. (Greilinger M.) (2019): Determination of mineral dust and elemental carbon in snow samples, International Conference on Carbonaceous Particles in the Atmosphere (ICCPA), Vienna, Austria Kasper-Giebl, A. et al. (Greilinger, M.) (2018): Time series of measurements of light absorbing aerosol particles at the Sonnblick Observatory, EGU General Assembly, Vol. 20, p. 13190, Vienna, Austria Greilinger M. et al. (2017): Monitoring of Saharan Dust –Influence on aerosol composition and snow chemistry, 2.-3.November 2017, 6th International Symposium for Research in Protected Areas, Salzburg, Austria Baumann-Stanzer, K. et al. (Greilinger, M.) (2017): Long-range transport to summits north, south and at the Eastern Alpine divide – an outstanding Sahara dust event, 18-23.06.17, International Conference on Alpine Meteorology (ICAM), Reykjavik, Iceland Greilinger, M. et al. (2017): Quantification of Black Carbon on filters of different station types in Austria via transmissiometer measurements, 27.08.-01.09.2017, European Aerosol Conference (EAC), Zurich, Switzerland Ofner, J. et al. (Greilinger, M.) (2017): Physico-chemical transformation of Saharan dust particles by the city of Vienna – A combined imaging approach, 27.08.-01.09.2017, European Aerosol Conference (EAC), Zurich, Switzerland Greilinger, M. et al. (2017): Identification of mineral dust layers in high alpine snow packs, 23.-28.04.2017, EGU General Assembly, Vienna, Austria Greilinger, M. et al. (2017): Saharan dust under observation – From modelling and tracing towards in-situ measurements, VAO-Symposium, 28.-31.03.2017, Bolzano, Italy Rothmüller M. et al. (2015): DUSTFALL – Impact of Sahara Dust on air quality forecasts in Austria, 6. Österreichischer Meteorologentag, Vienna, Austria Baumann-Stanzer K. et al. (Rothmüller M.) (2015): Meteorological Analysis of the Sahara Dust Transport to Sonnblick in April 2014, Virtual Alpine Observatory Symposium, Salzburg, Austria Rothmüller M. et al. (2015): DUSTFALL – Impact of Sahara Dust on air quality forecasts in austria, Virtual Alpine Observatory Symposium, Salzburg, Austria Presseauftritte: OE24 – TV-Interview – „Wüstenorkan über Österreich“ (2017) |
