Das atmosphärische Xe-133-Hintergrundfeld, geprägt durch räumlich und zeitlich variierende Konzentrationen, die überwiegend aus routinemäßigen zivilen Emissionen von Anlagen zur Produktion medizinischer Isotope stammen, bildet die zentrale Referenz, auf der sich mögliche Signale nicht-ziviler Quellen überlagern. Dies ist für das radionuklidbasierte Monitoring im Rahmen des Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty von zentraler Bedeutung, da es die Detektion und Interpretation von Signalen nuklearer Explosionen ermöglicht. Obwohl atmosphärische Transportmodelle prinzipiell in der Lage sind, Xe-133-Hintergrundkonzentrationen zu reproduzieren, wird ihre Aussagekraft durch unsichere und unvollständige Emissionsinventare deutlich eingeschränkt. Um die Einschränkung zu adressieren, wurde in FLEXPART-LCM ein räumlich und zeitlich adaptives Nudging implementiert. Das Versuchsdesign variierte systematisch horizontale Kernelskalen, um physikalische Plausibilität gegen statistische Güte abzuwägen, und umfasste zwei auf Persistenz ausgerichtete Sensitivitätskonfigurationen. Die erste erhöhte die horizontalen und vertikalen Kernelskalen, um die Ausbreitung und die Validierungsgüte an unabhängigen Stationen zu quantifizieren. Die zweite setzte einen synthetischen Tracer ein, um zu prüfen, ob die beobachtete begrenzte Wirkung primär durch Zerfall und nicht durch unzureichendes Nudging bedingt ist. Im Mittel über die Assimilationsstationen verringerte das Nudging den Bias um 77 %, die mittlere quadratische Abweichung um 88 % und erhöhte das Bestimmtheitsmaß von 0,627 auf 0,834. Diese Verbesserungen sind vor allem diagnostisch für die Implementierung und entsprechen den Erwartungen an eine direkte Beobachtungsrelaxation. An unabhängigen Validierungsstationen waren die Änderungen hingegen höchstens marginal und im Mittel leicht negativ, ein Hinweis auf physikalisch unbegründete Korrekturen in Regionen ohne dynamische Konnektivität zu den Assimilationsstationen. Eine Erhöhung der horizontalen und vertikalen Kernelskalen änderte dieses Ergebnis nicht wesentlich und verschlechterte die Ergebnisse an den Validierungsstationen leicht. Wie erwartet vergrößerte der synthetische Tracer den Wirkbereich um etwa 104 % und weist damit auf günstigere Bedingungen für längerlebige Xenon-Isotope wie Xe-131m hin. Unter der aktuellen Stationsgeometrie fungiert Nudging somit vor allem als lokaler Korrekturmechanismus. Die breitere Wirksamkeit wird durch die Kernelskala, die Kohärenz der Strömung und die kurze Halbwertszeit von Xe-133 begrenzt, die die Reichweite der Nudging-Inkremente einschränkt. Verbesserungen der Hintergrundfelder bleiben daher weitgehend auf Regionen mit persistierenden Windmustern beschränkt. Für eine belastbarere Vorhersagegüte über die Assimilationsstationen hinaus sind ein höherer Anteil zuverlässig quantifizierbarer Beobachtungen sowie ein dichteres, strategisch verteiltes Messnetz mit verbesserter Abdeckung in Quellregionen erforderlich, um die aus den Beobachtungen abgeleiteten Korrekturen dynamisch konsistent zu propagieren.

The atmospheric Xe-133 background, characterised by spatiotemporally variable concentrations predominantly driven by routine civilian emissions from medical isotope production facilities, constitutes the critical baseline upon which eventual signals from non-civilian sources are superimposed. This is central to the radionuclide monitoring under the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty, enabling the detection and interpretation of signals from nuclear explosions. Although atmospheric transport models are, in principle, capable of reproducing Xe-133 background concentration fields, uncertain and incomplete emission inventories substantially limit their fidelity. To address this limitation, spatially and temporally adaptive nudging was implemented in FLEXPART-LCM. The experimental design systematically varied horizontal kernel scales to balance physical plausibility against statistical performance and included two persistence-oriented sensitivity configurations. The first increased horizontal and vertical kernel scales to quantify downwind propagation and validation skill at independent stations, while the second employed a synthetic tracer to examine whether the observed limited impact was primarily attributable to decay rather than to insufficient nudging. Averaged across assimilation stations, nudging reduced bias by 77% and mean squared error by 88%, and increased the coefficient of determination from 0.627 to 0.834. These improvements are primarily diagnostic of the implementation and are consistent with expectations for direct observational relaxation. By contrast, at independent validation stations, the changes were at most marginal and, on average, slightly negative, indicative of spurious corrections in regions lacking dynamical connectivity to assimilation stations. Increasing the kernel scales in three dimensions did not materially alter this outcome and slightly worsened performance at validation stations. As anticipated, the synthetic tracer expanded the domain of influence by approximately 104%, suggesting more favourable conditions for longer-lived xenon isotopes such as Xe-131m. Given the present station geometry, nudging thus functions mainly as a local correction mechanism. Its broader impact is constrained by kernel scale, flow coherence, and the short half-life of Xe-133, which limits the range of influence of nudging increments. Consequently, improvements in background concentration fields remain largely confined to regions governed by persistent wind patterns. Extending predictive skill beyond assimilation stations will require an increased fraction of reliably quantifiable observations and a denser, more strategically distributed monitoring network with enhanced coverage near source regions to enable the dynamically consistent propagation of corrective information.