Toegepast Atmosferisch Onderzoek

VERSPREIDINGSMODELLEN

Vaak lezen we in de kranten over de staat van de kerncentrales in Oost-Europa, ongevallen met radioactief afvalmateriaal en andere milieu-incidenten. Bij grote branden in Nederland of vlak over de grens worden we snel gerustgesteld dat er geen gevaar voor de volksgezondheid is. In dat geval waar dat echter niet geldt, bepaalt de weerssituatie in belangrijke mate het gebied waar maatregelen getroffen moeten worden om de volksgezondheid niet in gevaar te laten komen. 

Het KNMI beschikt over een calamiteitendienst, die bij milieurampvroorzaakt door bijvoorbeeld gifwolken of radioactieve stoffen, in actie komt. Een groep van zeven calamiteiten-meteorologen is dag en nacht beschikbaar. Het KNMI is opgenomen in gemeentelijke en provinciale rampenplannen. Overheidsinstanties, brandweer en politie kunnen via een speciale telefoonlijn rechtstreeks informatie krijgen van de calamiteiten-meteoroloog. 

Als er ergens in Europa een ramp gebeurt waarbij gevaarlijke stoffen in de atmosfeer komen, dan wil je zo snel mogelijk weten waar die stoffen heen gaan. Er zijn computermodellen ontwikkeld voor het maken van verspreidingsberekeningen. 

PUFF 

In samenwerking met het Rijks Instituut voor Volksgezondheid en Milieuhygiene (RIVM) heeft het KNMI het "PUFF"-model ontwikkeld. PUFF is gemaakt voor het berekenen van verspreiding van luchtverontreiniging op Europese schaal

Dit computermodel draait op een operationeel werkstation. Het model is getest met behulp van metingen van de verspreiding van radioactiviteit ten gevolge van een ongeluk met een kerncentrale in Tsjernobyl (1986). Daarna is in 1994 een experiment genaamd ETEX (European Tracer EXperiment) geweest dat veel gegevens heeft opgeleverd waarmee PUFF getest is. 

Het op peil houden van een calamiteiten-organisatie is altijd zeer lastig: die organisatie hoeft slechts zelden in actie te komen, maar als het nodig is dan is het ook erg belangrijk. ETEX leverde een unieke mogelijkheid om de calamiteiten-organisatie op zeer realistische wijze te testen. Daarnaast bleek uit de eerste resultaten dat de verspreidingsmodellen nog niet perfect zijn en er verder onderzoek nodig is. Daarom is er besloten tot vervolgexperimenten, zoals bijvoorbeeld het internationale experiment genaamd RTMOD (real time modelling) waarmee lange afstandsverspreidingsmodellen met elkaar vergeleken zijn. Dit project is begin 2000 afgelopen en is op zijn beurt opgevolgd door het EU project "Methods to Reconcile Disparate National Forecasts of Medium and Long Range Forecasts", dat als werktitel ENSEMBLE heeft. Binnen dit project worden de verwachtingen van verschillende verspreidingsmodellen met elkaar vergeleken. Voor de analyse van de verschillen in de verwachtingen wordt een internet-gebaseerd systeem opgezet om de resultaten op een inzichtelijke manier te presenteren. Een lijst van deelnemende instituten is te vinden op de ENSEMBLE homepagina .  

CALM

CALM is een CALamiteiten Model bedoeld voor het berekenen van verspreiding van luchtverontreiniging binnen onze landsgrenzen. Het programma draait op een PC en kan daardoor snel en overal ingezet worden. De meteorologische invoer wordt door een meteoroloog verzorgd. 

De fysica van CALM is zover mogelijk gelijk aan de fysica die gebruikt is in het PUFF model. De meteorologische invoer echter is bij CALM handmatig. De meteoroloog voert de 10 meter wind, de stabiliteit en de menghoogte in. Dit zijn gemeten gegevens en verwachtingen. 

De pc vraagt brongegevens aan de meteoroloog, tekent een plaatje van Nederland met de positie van de bron en vraagt voor die positie om die tijd een weersverwachting. Met de nieuwe gegevens wordt de nieuwe positie van het centrum van de wolk op 10 meter hoogte bepaald. Het trajectorie van het zwaartepunt wordt ook bijgehouden, maar in de achtergrond. Na afloop van de berekening wordt een plaatje getoond met de berekende trajectorieen en een indicatie van de verspreiding van de wolk. 

Overige informatie en relevante links 

Het rekengebied van PUFF

Meer informatie over het ETEX experiment 

Meer informatie over de "concerted action" ENSEMBLE via de ENSEMBLE homepage (in het Engels). 


Gertie Geertsema