Waldbrände & Vulkanausbrüche - Ein Jahresrückblick auf das Jahr 2021
In den Sommermonaten 2021 wurden etliche Waldbrände in Europa registriert. Gebiete in Italien, Frankreich, Griechenland und der Türkei waren am stärksten von großen Feuern betroffen.
Um den Transport von Kohlenmonoxid (CO) zum Sonnblick zu untersuchen, wurde der Zeitraum 15.7. bis 31.8.2021 mit dem Modell WRF-Chem unter Einbeziehung der Waldbrandemissionen von IS4FIRES (FMI) simuliert. In dieser Simulation wurden keine weiteren Emissionsquellen und keine Hintergrundbelastung verwendet, um sicherzustellen, dass das simulierte CO ausschließlich auf den Transport aus Waldbrandgebieten zurückzuführen ist.
Abb.1 zeigt die modellierten CO-Säulenwerte und die CO-Messungen am Sonnblick. Die CO-Messungen zeigen Schwankungen zwischen ca. 100 und 200 µg/m³. Am 20.7. zeigt die Messung einen deutlichen Anstieg und bleibt bis Ende Juli auf einem konstant erhöhten Niveau, was ansatzweise zu der ersten, durch die Modellsimulation, detektierten Waldbrandepisode (25.7. – 28.7.2021) passt. In der zweiten vom Modell detektieren Waldbrandepisode (13.8. bis 23.8.) zeigen die CO-Messungen einige Spitzen.
Abbildung 1: CO Modellierung und Messwerte
Ein größerer Wald- und Flächenbrand ist am 24.7.2021 auf der Mittelmeerinsel Sardinien ausgebrochen. Durch den starken Sirocco breiteten sich die Feuer schnell aus und erschwerten die Löscharbeiten. Mehr als 20.000 Hektar waren vom Feuer betroffen.
Das FLEXPART QRS-Feld (Abb.2) weist für diese Zeit auf ein Herkunftsgebiet der Luft aus dem Mittelmeerraum hin. Auch die WRF-Chem Simulation (Abb.3) zeigt eindeutig den Transport von CO ausgehend von dem Waldbrand in Sardinien in Richtung Österreich.
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Abbildung 2: FLEXPART QRS-Feld Abbildung 3: WRF-Chem Simulation
Der Vulkan Ätna war im Februar 2021 sehr aktiv, mit besonders heftigen Eruptionen mit Asche- und Gasausstößen am 18.2.2021 und am 22.2.2021. Bereits seit Dezember 2020 konnte man vermehrte Ascheauswürfe und kleine Lavaströme am Ätna beobachten.
Am 25.2. und 26.2.2021 wurden am Sonnblick Observatorium erhöhte SO2-Konzentrationen gemessen. Der Maximalwert lag bei ca. 10 ppb (siehe Abb. 4)
Abbildung 4: SO2 Werte Sonnblick Observatorium
Der Transport der SO2-Wolke in Richtung Mitteleuropa wird auch vom TROPOMI-Messinstrument auf dem Satelliten Sentinel-5P (ESA) gemessen. Die Satellitenaufnahme zeigt die erhöhten SO2-Säulenwerte im Bereich des Vulkans sowie den Transport der SO2-Wolke in Richtung Norden (Abb.5).
Abbildung 5: SO2 Säule TROPOMI/Sentinel-5P
Ob die am Sonnblick gemessenen SO2-Werte tatsächlich auf die Vulkanwolke zurückgeführt werden können, lässt sich anhand des FLEXPART QRS-Feldes nachweisen. Das QRS-Feld zeigt deutlich, dass ein Beitrag der eintreffenden Luft oberhalb der Grenzschicht (über 2 km über Grund) auf ein Quellgebiet im Bereich von Sizilien zurückgeführt werden kann (Abb.6)
Abbildung 6: Flexpart QRS-Feld
Neben dem Ätna Ausbruch wurde während dieser Zeit auch ein Transport von Wüstenstaub in Richtung Österreich beobachtet. Erhöhte Rückstreuintensität infolge aerosolreicher Luft, die auf Ascheausstoß des Vulkans Ätna zurückzuführen ist, ist in den Ceilometermessungen optisch nicht vom Signal der Saharastaubwolke zu trennen. Die Zuordnung kann nur aufgrund des zeitlichen Auftretens der einzelnen Signale erfolgen. Jedoch kann mithilfe des FLEXPART QRS-Felds und der WRF-Chem Staubvorhersagen sowie der zeitlichen Aktivität des Vulkans eine Zuordnung der Quellen in den Ceilometer Rückstreuprofilen durchgeführt werden (Abb.7).
Abbildung 7: Rückstreuprofil Ceilometer Kolm-Saigurn