Wetter

Verbesserte Biowetter-Vorhersage

von Herbert Gmoser

Wer Wetter vorhersagen will, muss den aktuellen Zustand und die dynamische Veränderung der Atmosphäre kennen und dann auf Grundlage bekannter Regeln die zukünftige Entwicklung berechnen. Je genauer der Anfangszustand der Atmosphäre, also die Startbedingungen vor der Berechnung beschrieben werden können, um so besser kann die Prognose sein. Ein zweites Qualitätskriterium ist die Leistungsfähigkeit der Computer für die Berechnung selbst. In beiden Disziplinen wurde nun eine erhebliche Verbesserung möglich.

„Trau keiner Wettervorhersage, die weiter als drei Tage in die Zukunft blickt“ diese meteorologische Weisheit ist auch heute noch gültig, wenn präzise Prognosen gewünscht werden. Doch wer am Montag schon das kommende Wochenende verplanen möchte, will womöglich gar nicht wissen wann es regnet, sondern ob überhaupt mit Regen zu rechnen ist. Viele chronisch kranke Menschen müssen den Wettereinfluss auf Gesundheit und Gemüt berücksichtigen. Eine mittelfristige Vorhersage von 10 Tagen verbessert die Planungssicherheit und damit letztendlich die Lebensqualität. Marginale Unterschiede zwischen Wetterentwicklung und Wettervorhersage sind verschmerzbar.

Das europäische Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF) liegt rund 70 Kilometer westlich von London in Reading (Großbritannien). Das Zentrum wurde 1975 gegründet und wird von 34 Staaten getragen, auch Österreich und Deutschland sind Partner. Das Rechensystem des ECMWF verfügt über das weltweit größte Datenarchiv für numerische Wettervorhersagen, auf ihm wird das weltweit modernste mittelfristige Vorhersagemodell für die globale Atmosphäre und die Ozeane betrieben.

Am Hochleistungscomputer des ECMWF werden parallel mehrere Modellrechnungen der Wetterentwicklung (Simulationen) gerechnet. Sie sind die Basis für die Wettervorhersagen in vielen europäischen Wetterdiensten. Für die Wetterprognose (sowohl die Kurzfrist- wie die Mittelfrist-Vorhersage) werden stets mehrere der Simulationen heran gezogen, der gemeinsame Trend (Entwicklungstendenz, nicht zwingend der Mittelwert) bestimmt die Vorhersage. In Österreich ist für die Kooperation mit dem ECMWF die Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) verantwortlich, in Deutschland der Deutsche Wetterdienst (DWD).

Inzwischen läuft das Prognosemodell am ECMWF mit einer Auflösung von neun Kilometern. Damit werden täglich Wettervorhersagen für mehr als 900 Millionen Orte auf der Erde berechnet. Das sind dreimal so viele Orte wie bisher, bei einer Gittergröße von 16 Kilometern. Noch vor 20 Jahren lag die räumliche Auflösung der Prognosen bei 100 Kilometern, vor 10 Jahren bei 25 Kilometern. Diese Modellauflösung gibt an, in welchem Abstand die Punkte liegen, für die das Wetter der nächsten Tage berechnet wird. Je kleiner der Abstand ist, desto genauer kann die Entwicklung regionaler Wettersysteme und -phänomene vorausberechnet werden.

Die Qualität der Wettervorhersage hängt eng mit der Entwicklung leistungsfähiger Computersysteme zusammen. Das ECMWF betreibt seit kurzem einen der stärksten Supercomputer Europas. Seine Spitzenleistung liegt derzeit bei 3.593 Teraflops. Das sind 3.593 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde - eine Zahl mit zwölf Nullen. Nur solche Hochleistungscomputer können hinreichend detaillierte Wettermodelle berechnen und dabei die Vielzahl physikalischer Zusammenhänge im Wetter berücksichtigen. Die Basis für die Berechnungen sind hochwertige Messwerte von Wetterstationen, Wetterballons, Bojen und natürlich von Satelliten.

Der meteorologisch-mathematische Aufwand steigt enorm — der Effekt mag marginal erscheinen: Die Vorhersagequalität steigt um zwei bis drei Prozent. Anschaulich ausgedrückt: Bei gleicher Treffsicherheit, kann man einen halben Tag weiter in die Zukunft vorhersagen. Für Meteorologen ist das aber ein enormer Gewinn an Prognosesicherheit. Davon profitieren Skifahrer genauso wie Grillpartyplaner und chronisch kranke Menschen.

Quellen:

Neuer Meilenstein in der Wettervorhersage. Pressemitteilung der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) in Wien vom 09.03. 2016

Erstellt am 12. März 2016
Zuletzt aktualisiert am 14. März 2016