{"id":10869,"date":"2019-03-17T16:27:18","date_gmt":"2019-03-17T14:27:18","guid":{"rendered":"http:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/?p=10869"},"modified":"2019-03-17T16:27:23","modified_gmt":"2019-03-17T14:27:23","slug":"numerische-wettervorhersage-wetteranalyse-als-basis-einer-jeden-wetterprognose","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/numerische-wettervorhersage-wetteranalyse-als-basis-einer-jeden-wetterprognose\/","title":{"rendered":"Numerische Wettervorhersage &#8211; Wetteranalyse als Basis einer jeden Wetterprognose"},"content":{"rendered":"\n<p>Trotz aller Fortschritte wird das Wetter auch in Zukunft mit Vorhersagemodellen nie perfekt vorhergesagt werden k\u00f6nnen. Im heutigen Thema des Tages wird gezeigt, dass bereits das aktuelle Wetter als Beginn einer jeden Vorhersage nicht exakt bestimmbar ist.<\/p>\n\n\n\n<p>Um die physikalischen Abl\u00e4ufe, die f\u00fcr das Wetter verantwortlich sind, mathematisch beschreiben und vorhersagen zu k\u00f6nnen, verwendet man komplexe Computerprogramme, die sogenannten numerische Wettervorhersagemodelle. Bevor mit diesen Modellen \u00fcberhaupt das Wetter f\u00fcr die Zukunft vorhergesagt werden kann, muss man zu allererst wissen, wie das Wetter &#8211; oder besser gesagt der Zustand der Atmosph\u00e4re &#8211; zum aktuellen Zeitpunkt aussieht. Was auf den ersten Blick ganz banal erscheinen mag, ist in der Realit\u00e4t gar nicht so leicht zu erfassen. F\u00fcr eine exakte Wetteranalyse w\u00fcrde man rund um den Globus zu Land wie zu Wasser unendlich viele Wetterstationen ben\u00f6tigen, die nicht nur Wind, Temperatur, Luftdruck, Feuchte und Niederschlag am Boden, sondern auch in unterschiedlichen Atmosph\u00e4renh\u00f6hen messen m\u00fcssten. Au\u00dferdem m\u00fcssten diese Messungen unendlich genau sein. Beides ist v\u00f6llig utopisch.<\/p>\n\n\n\n<p>Am Boden hat man zumindest auf dem Festland noch &#8222;ganz gute Karten&#8220;. Wetterstationen messen nach weltweit einheitlichen Standards alle wichtigen Wetterparameter. Allerdings sind diese Stationen von Staat zu Staat r\u00e4umlich sehr unterschiedlich verteilt. Mit insgesamt \u00fcber 500 hauptamtlichen und automatischen Wetterstationen und 931 Niederschlagsstationen (Stand: Juli 2017) besitzt der Deutsche Wetterdienst in Deutschland eines der dichtesten Messnetze weltweit. Aber selbst dieses reicht bei Weitem nicht aus, um die Atmosph\u00e4re in Bodenn\u00e4he exakt beschreiben zu k\u00f6nnen. Gerade kleinr\u00e4umige Ph\u00e4nomene wie Gewitter mit Sturmb\u00f6en, Platzregen oder Hagel ziehen nicht selten an Wetterstationen vorbei und werden so nicht erfasst. Noch problematischer wird es, wenn man die Kontinente verl\u00e4sst. Auf den Ozeanen, die fl\u00e4chenm\u00e4\u00dfig den gr\u00f6\u00dften Teil unserer Erde ausmachen, sind noch deutlich weniger Wetterinformationen verf\u00fcgbar. Lediglich einige Bojen an der Meeresoberfl\u00e4che und Schiffe senden Wetterdaten ins globale Messnetz.<\/p>\n\n\n\n<p>Aber es sind nicht nur die bodennahen Messdaten von Bedeutung. F\u00fcr die Wetterprognose mindestens genauso wichtig ist der der Zustand der Atmosph\u00e4re in der H\u00f6he. Klassisch bestimmt man diesen mit sogenannten Radiosonden. Diese mit Helium gef\u00fcllten Wetterballons l\u00e4sst man mit Messger\u00e4ten best\u00fcckt mehrmals am Tag in atmosph\u00e4rische H\u00f6hen bis etwa 35 km aufsteigen. Entlang ihrer Flugbahn liefern sie Informationen dar\u00fcber, wie sich zum Beispiel Temperatur und Feuchte mit zunehmender H\u00f6he ver\u00e4ndern. Jedoch ist die Anzahl an Radiosondenaufstiegen viel geringer als Bodenmessstationen und diese allein w\u00fcrden f\u00fcr eine ad\u00e4quate Wetteranalyse nicht ausreichen. In Deutschland gibt es insgesamt 11 Standorte, an denen regelm\u00e4\u00dfig Ballonaufstiege stattfinden. Zus\u00e4tzlich zeichnen auch Flugzeuge Wetterdaten auf.<\/p>\n\n\n\n<p>Aber welche M\u00f6glichkeiten gibt es noch, um an die f\u00fcr Wettermodelle notwendigen dreidimensionalen Informationen zu kommen? Allen voran sind hier Wettersatelliten zu nennen. Diese bieten viele Vorteile. Sie k\u00f6nnen gro\u00dfr\u00e4umige Wettersysteme genauso erfassen wie kleinr\u00e4umige Unwetter. Zudem \u00fcberblicken sie die riesigen meteorologischen Datenw\u00fcsten der Erde. Die geostation\u00e4ren Satelliten durchleuchten aus einer H\u00f6he von knapp 35800 km die Atmosph\u00e4re im sichtbaren und infraroten Bereich. W\u00e4hrend man im sichtbaren Kanal die Verteilung der Wolken von oben sehen kann, liefert uns die Infrarotstrahlung Informationen zur Verteilung von Temperatur und Wasserdampf in der Atmosph\u00e4re. Durch aufw\u00e4ndige Nachbearbeitung dieser Satelliteninformationen erhalten wir Meteorologen so ein dreidimensionales Bild der globalen Wetterk\u00fcche, inklusive Temperatur, Feuchte, Niederschlag, Windgeschwindigkeit und Windrichtung. Der einzige Haken an der Sache ist, dass diese Informationen zwar r\u00e4umlich l\u00fcckenlos, aber recht ungenau sind &#8211; also genau das Gegenteil von erdgebundenen Messstationen, die zwar ziemlich pr\u00e4zise messen, aber nur punktuell vorhanden sind.<\/p>\n\n\n\n<p>Kommen wir nun zur\u00fcck zur Wettervorhersage. Bevor mit der Berechnung des zuk\u00fcnftigen Wetters begonnen werden kann, wird eine sogenannte Modellanalyse erstellt. Dazu nimmt man als grobe Absch\u00e4tzung die Vorhersage der vorherigen Modellberechnung f\u00fcr den aktuellen Zeitpunkt und korrigiert diese mit den oben genannten Messungen. Dieser Prozess wird Datenassimilation genannt. Dadurch erh\u00e4lt man ein bestm\u00f6gliches Abbild der Atmosph\u00e4re, das als Startpunkt f\u00fcr die numerische Wetterprognose dient. Da dieses Abbild aber nie exakt bestimmbar ist, versteht es sich von selbst, dass auch keine Vorhersage exakt sein kann. Dass dazu auch noch zahlreiche Vereinfachungen bei den eigentlichen Modellberechnungen selbst hinzukommen, wurde bereits in vorherigen Themen des Tages erkl\u00e4rt (siehe unten angef\u00fcgte Links). Das Wetter wird also auch in Zukunft immer f\u00fcr \u00dcberraschungen gut sein.<\/p>\n\n\n\n<p>Dr. rer. nat. Markus \u00dcbel<\/p>\n\n\n\n<p>Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 17.03.2019<\/p>\n\n\n\n<p>Copyright (c) Deutscher Wetterdienst<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"580\" height=\"320\" data-attachment-id=\"10870\" data-permalink=\"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/numerische-wettervorhersage-wetteranalyse-als-basis-einer-jeden-wetterprognose\/d44c0a2a-1ab6-4eaa-8060-35b07e332012\/\" data-orig-file=\"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/D44C0A2A-1AB6-4EAA-8060-35B07E332012.png\" data-orig-size=\"580,320\" data-comments-opened=\"1\" data-image-meta=\"{&quot;aperture&quot;:&quot;0&quot;,&quot;credit&quot;:&quot;&quot;,&quot;camera&quot;:&quot;&quot;,&quot;caption&quot;:&quot;&quot;,&quot;created_timestamp&quot;:&quot;0&quot;,&quot;copyright&quot;:&quot;&quot;,&quot;focal_length&quot;:&quot;0&quot;,&quot;iso&quot;:&quot;0&quot;,&quot;shutter_speed&quot;:&quot;0&quot;,&quot;title&quot;:&quot;&quot;,&quot;orientation&quot;:&quot;0&quot;}\" data-image-title=\"D44C0A2A-1AB6-4EAA-8060-35B07E332012\" data-image-description=\"\" data-image-caption=\"\" data-medium-file=\"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/D44C0A2A-1AB6-4EAA-8060-35B07E332012-300x166.png\" data-large-file=\"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/D44C0A2A-1AB6-4EAA-8060-35B07E332012.png\" src=\"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/D44C0A2A-1AB6-4EAA-8060-35B07E332012.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-10870\" srcset=\"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/D44C0A2A-1AB6-4EAA-8060-35B07E332012.png 580w, https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/D44C0A2A-1AB6-4EAA-8060-35B07E332012-300x166.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 580px) 100vw, 580px\" \/><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Trotz aller Fortschritte wird das Wetter auch in Zukunft mit Vorhersagemodellen nie perfekt vorhergesagt werden k\u00f6nnen. 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