Satellitbilden från den 17 oktober, 2017 visar ett aerosolmoln över Tyskland som orsakades av skogsbränder i Spanien och Portugal. Kredit:worldview.earthdata.nasa.gov
Högt upp i atmosfären, även de minsta partiklarna leder till bildandet av moln. Luftflöden som för Sahara-damm till Europa påverkar också vårt väder. I forskningsprojektet PermaStrom, ett gemensamt forskargrupp från Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Tyska väderservice (DWD), och Meteocontrol, en leverantör av solenergitjänster, undersöker hur man bättre kan redogöra för sådana händelser i väderprognoser. Insikterna från projektet bör bidra till att göra mer exakta avkastningsprognoser för solcellssystem. Det tyska förbundsministeriet för ekonomi och energi finansierar detta projekt med 2,5 miljoner euro.
Mycket exakta väderprognoser hjälper oss inte bara att planera våra weekendresor, men är också avgörande för elnätshanteringen. Detta beror på det faktum att avkastningsprognoser för solcellssystem är baserade på förutsägelser om solinstrålning. Omfattande skogsbränder eller episodisk transport av Sahara-damm till Europa kan, dock, leda till tydligt falska förutsägelser om solinstrålning på enskilda dagar. Transporteras med aska, damm, och sandkorn, små partiklar kommer in i atmosfären, bidrar till molnbildning. Om förutsägelserna av solcellerna är felaktiga, den saknade energin måste tillhandahållas tillfälligt på annat sätt.
"För studierna använder vi både mätdata från väderstationer och data från satelliter, säger Bernhard Vogel, chef för Aerosols, Trace Gasses and Climate Processes -gruppen vid KIT Institute of Meteorology and Climate Research — Department Troposphere Research. Dessa data bearbetas sedan i ett avancerat numeriskt väderprognossystem som DWD driver speciellt för denna applikation.
I det föregångare projektet, PerduS, forskarna undersökte redan transporten av Sahara-damm till Tyskland och kunde äntligen förbättra förutsägelserna i detta avseende. Dock, enligt experterna, det här är inte tillräckligt. De finner det nödvändigt att överväga andra typer av aerosoler, såsom sot och damm som härrör från skogsbränder, och att modellera och förutsäga effekterna av dessa aerosolpartiklar på molnbildning. "Särskilt det senare är fortfarande en utmaning eftersom vi ännu inte helt har förstått de processer som sker i moln och deras interaktion med aerosolpartiklar, säger Axel Seifert från DWD.
Genom att kombinera data från observationer och förbättrad modellering baserad på fysik med ICON-ART-modelleringssystemet, forskarna hoppas kunna göra framsteg när det gäller att förstå dessa samband och uppnå en påtaglig förbättring av de dagliga väderprognoserna. På det här sättet, de kan också ta reda på om moln under en Sahara -dammhändelse verkligen är olika och i så fall, om denna skillnad beror på själva aerosolpartiklarna.
Inom ramen för PermaStrom-projektet, Meteocontrol GmbH utvecklar prognossystemet, med hänsyn till nätoperatörernas krav. "Således, elnätsoperatörerna kan implementera resultaten av vår forskning i form av nya prognosmodeller, " uppger en representant för Meteocontrol GmbH. Leverantören av solenergitjänster utvecklar och tillhandahåller professionella övervaknings- och styrsystem för PV-system och portföljer. Dessutom, företaget gör solenergiförutsägelser och skapar energi- och väderdataanalyser.
För att säkerställa att användarna av de nya prognoserna, som är särskilt optimerade för energimeteorologi, är involverade i utvecklingen i ett tidigt skede, projektet åtföljs och stöds av associerade partner, Amprion, 50 Hertz, och EnBW.