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Thema des Tages
Ausgegeben vom Deutschen Wetterdienst. Neueste Meldung oben

Schlechtere Wettervorhersagen durch weniger Flugverkehr?


Derzeit sind durch die Coronakrise deutlich weniger Flugzeuge in der
Luft, die normalerweise wichtige Daten für die
Wettervorhersagemodelle sammeln. Wie stark wirkt sich das auf die
Prognose aus?


Damit Wettermodelle Vorhersagen für die kommenden Tage berechnen
können, müssen sie erst einmal den "Ist-Zustand" der Atmosphäre
möglichst genau kennen, d.h. das aktuelle Wetter an möglichst vielen
Orten in möglichst vielen unterschiedlichen Höhen erfassen. Dabei
gilt: Je mehr Infos bekannt sind, desto besser kann die Vorhersage
werden. Diese Infos über den aktuellen Zustand kommen dabei nicht nur
von Wetterstationen, von Schiffen und Bojen, von Wetterballons,
Wetterradaren und Satelliten - sondern auch von Flugzeugen.

Das globale DWD-Wettermodell "ICON" zum Beispiel wird normalerweise
jeden Tag mit rund 5,3 Millionen Messwerten gefüttert. Diese stammen
zwar zu mehr als 80% von Satelliten, aber immerhin auch zu etwa 10%
von Flugzeugen (die restlichen 10% liefern Bodenstationen,
Wetterballons, etc.).

Aufgrund der aktuellen Situation haben Flugzeuge ihr Dasein in den
letzten Wochen/Monaten zwangsweise fast komplett von der Luft auf den
Boden verlagern müssen, bei Lufthansa z.B. wurden 95% aller
Linienflüge gestrichen. Damit gingen seit Anfang März auch die
meteorologischen Flugzeugbeobachtungen drastisch zurück; in Europa
beispielsweise um etwa 80%.

Beim hochaufgelösten "COSMO-D2" Modell des DWD fallen die fehlenden
Flugzeugdaten besonders stark ins Gewicht. Dieses weitere, regionale
Wettermodell des DWD umfasst nicht die ganze Weltkugel wie das ICON,
sondern nur Deutschland und seine Nachbarländer; liefert mit 2,2 km
Auflösung (anstelle von 13 km) aber dafür auch deutlich genauere
Vorhersagen, z.B. von Gewittern. Während in die Berechnungen des
COSMO-D2 am 1. Februar noch mehr als 40.000 Flugzeugmesswerte
eingingen, waren es am 1. April nur noch gut 5000. Besonders markant
ist der Rückgang der Feuchtedaten, die an Bord von neun A321
Lufthansa-Maschinen gesammelt werden (siehe beigefügte Grafik).

Doch wie groß sind die Auswirkungen dieser fehlenden Flugzeugdaten?
Das Europäische Zentrum für Mittelfristige Vorhersage hat dies mit
Messwerten des Jahres 2019 simuliert. Das Ergebnis: Ein
Qualitätsrückgang der Prognose ist vor allem in Höhe des polaren
Jetstreams (10-12 km Höhe) merklich, dort kommt es zu Fehlern von
teils über 10%. Am Boden liegt die Abweichung, je nach
Vorhersagemodell leicht verschieden bei etwa 4%.

Einen exorbitanten Einfluss haben die fehlenden Daten auf die
Wettervorhersage also nicht, wobei die Auswirkungen bei einer ruhigen
Hochdruckwetterlage nochmals geringer sind als bei Tiefdruckeinfluss
(evtl. lässt sich ein näherndes Tief erst einen Tag später erkennen
als sonst oder seine Zugbahn etwas ungenauer vorhersagen).

Um den Einfluss der fehlenden Flugzeugdaten etwas zu mindern, werden
nun zusätzliche Radiosonden (Wetterballons) in die Höhe gelassen, die
zusätzliche Messwerte liefern. Außerdem nutzt der Deutsche
Wetterdienst (DWD) ab sofort die Winddaten des europäischen
Forschungssatelliten "Aeolus". Allerdings sind die Messfehler bei
Windmessungen durch Satelliten höher (2-2,5 m/s), als wenn sie durch
Flugzeuge (ca. 1 m/s) erfolgen.
Übrigens: Das Programm "Aircraft Meteorological Data Relay" (AMDAR),
in dessen Rahmen (Verkehrs-)Flugzeuge meteorologische Messdaten
sammeln, existiert schon seit 1991. Es wird durch den Dachverband der
europäischen Wetterdienste EUMETNET organisiert. Täglich werden
(normalerweise) mehr als 40.000 meteorologische Flugzeug-Meldungen
von verschiedenen europäischen Fluggesellschaften in einem
automatischen Verfahren übermittelt. Jede Meldung enthält neben den
Zeit- und Ortsdaten auch Meldungen zur Lufttemperatur,
Windgeschwindigkeit, Windrichtung und vereinzelt Luftfeuchte. Diese
meteorologischen Daten werden selektiv während des Steig-, Reise-(10
bis 15km) oder Sinkfluges von Verkehrsflugzeugen gewonnen. Größter
Messdatenlieferant für den DWD ist die Lufthansa innerhalb Europas.
Die durchschnittliche Zeitdauer von der Erfassung der Messdaten im
Flugzeug bis zum Empfang der Meldung in der Datenbank des DWD beträgt
unter 15 Minuten.

Dipl.-Met. Magdalena Bertelmann
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 24.05.2020

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst



Hyperaktive Hurrikan-Saison?


Am 1. Juni startet die atlantische Hurrikan-Saison. Verschiedene
Prognosen unabhängiger Institute gehen von einer sehr aktiven
Wirbelsturm-Periode aus.

Am vergangenen Wochenende und zu Beginn dieser Woche entwickelte sich
mit ARTHUR der erste tropische Sturm über dem Atlantik in diesem
Jahr. ARTHUR war damit ein wahrhaftiger "Frühzünder". Die eigentliche
Saison atlantischer Hurrikane und tropischer Stürme startet nämlich
offiziell erst am 1. Juni. Im Mai traten seit dem Jahre 1851
insgesamt gerade mal 25 Stürme und 4 Hurrikane auf - das bedeutet im
Schnitt 0,15 Stürme und 0,02 Hurrikane im Mai. ARTHUR könnte als
Frühstarter" ein erstes Symptom einer hyperaktiven, also besonders
"stürmischen" Hurrikan-Saison 2020 sein.

Alljährlich geben Experten mehrerer Konsortien und Wetterdienste
Vorhersagen für die Hurrikan-Saison heraus. Neben groben Aussagen, ob
die Saison aktiver, normal oder weniger aktiv als im klimatologischen
Mittel erwartet wird, werden auch konkrete Prognosen über die Anzahl
an Stürmen und Hurrikanen getroffen. Die Vorhersagen beruhen dabei
wesentlich auf Analysen der großräumigen Luftzirkulationen der
Atmosphäre über den Tropen und Wasseroberflächentemperaturen der
Meere. Diese "Systeme" sind weitaus träger als diejenigen, die unser
hiesiges Wetter bestimmen. Deswegen können solche längerfristigen
Prognosen mit einer durchaus guten Trefferquote erstellt werden. Für
die Voraussetzungen über dem Atlantik ist beispielsweise der aktuelle
Zustand der El-Nino-Southern-Oscillation (ENSO) von erheblicher
Bedeutung, also die Variation der Wasseroberflächentemperaturen des
tropischen Ostpazifik sowie die damit in Verbindung stehenden
Luftmassenzirkulationen darüber. Indirekten Einfluss hat auch der
afrikanische Monsun. Unmittelbar von Relevanz sind selbstverständlich
die Wasseroberflächentemperaturen des tropischen Atlantiks, über dem
die Störungen bzw. Tiefs entstehen, aus denen sich tropische
Wirbelstürme entwickeln können.

In diesem Frühjahr befindet sich die ENSO in einem neutralen Zustand,
tendiert aber leicht in Richtung eines schwachen "La
Nina"-Ereignisses, siehe Wetterlexikon: https://bit.ly/2TyBCYV. Im
Gegensatz zu einem "El Nino"-Ereignis, was Hurrikan-Entwicklungen
eher unterdrückt, ist "La Nina" günstig für die Hurrikan-Entwicklung.
Darüber hinaus herrschen im tropischen Atlantik und im Karibischen
Ozean zurzeit überdurchschnittliche Wasseroberflächentemperaturen: Je
wärmer, desto besser für Wirbelstürme! Verhältnismäßig schwache
Winde, geringe Windscherung und ein relativ starker afrikanischer
Monsun stehen ebenfalls auf der "Pro-Seite" einer etwaigen "wilden"
Saison.

Die bekannteste und im Hinblick auf Hurrikane wohl erfahrenste
Institution, der amerikanische Wetterdienst NOAA, veröffentlichte am
Mittwoch (21. Mai) seine Vorhersage, in der von einer 60-prozentigen
Wahrscheinlichkeit für eine überdurchschnittlich aktive
Hurrikan-Saison die Rede ist. Die Wahrscheinlichkeiten für eine
normal oder gar unterdurchschnittlich aktive Saison werden mit 30
Prozent bzw. 10 Prozent angegeben. Die Experten der NOAA gehen von 13
bis 16 tropischen Stürmen aus, von denen 6 bis 10 zu Hurrikanen und 3
bis 6 sogar zu besonders schweren (major) Hurrikanen heranreifen
sollen. Damit blasen die Forscher des amerikanischen Wetterdienstes
ins gleiche Horn wie die meisten anderen Experten. So kommt auch
TROPICAL STORM RISK (TSR), ein Konsortium am University College
London, zu ähnlichen Erkenntnissen und sagt eine
überdurchschnittliche Saison voraus. Nach Angaben der North Carolina
State University (NSCU) und der University of Arizona (UA) könnte es
sogar zu einer sog. "hyperaktiven Saison" kommen mit eventuell mehr
als 20 tropischen Stürmen und 10 Hurrikanen. Das Mittel liegt bei 12
Stürmen, 6 Hurrikanen und 3 schweren Hurrikanen.

Die Einigkeit der Experten unterstreicht das Potenzial für eine sehr
aktive Saison, wenngleich die Natur in der Vergangenheit immer wieder
auch mal Überraschungen parat hatte. Was allerdings schon fest steht,
sind die Namen der Wirbelstürme, die übrigens nicht wie in
Deutschland bei Hochs und Tiefs käuflich erwerblich sind, sondern
vorgegeben. Einen Link zur Namensliste sowie einen Überblick über die
verschiedenen Vorhersagen finden Sie unterhalb von diesem Artikel auf
https://www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2020/5/23.html.

Dipl.-Met. Adrian Leyser
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 23.05.2020

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst





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