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Wetterprognose mit nie da gewesener Praezision: Hohenheim vereint international fuehrende Meteorologen

erstellt von redaktion zuletzt verändert: 17.11.2016 13:35 — abgelaufen

Mit Laser-Technik, Satelliten und Radar: Fuer Wetterprognosen mit nie dagewesener Praezision und Verlaesslichkeit kombinieren international fuehrende Meteorologen ihr Wissen und neu entwickelte Messgeraete. Die Federfuehrung des Forschungsprojektes liegt bei den Universitaeten Hohenheim und Karlsruhe. Das Untersuchungsgebiet wird in Deutschland liegen. Erste Details diskutiert der Auftaktworkshop vom 13. bis 16. September an der Universitaet Hohenheim. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft finanziert das Experiment als Teil eines Schwerpunktprogrammes mit bislang 1,6 Millionen Euro.

Einen volkswirtschaftlichen Schaden von 15 Milliarden Euro verursachte das Elbehochwasser im August 2002. Nicht nur finanziell waren die Folgen fuer die Bewohner in den betroffenen Gebieten katastrophal. Auch von Hagelschaeden bis hin zu umgeleiteten Langstreckenfluegen verursacht Wetter volkswirtschaftliche Verluste.

Ein grosser Teil des Schadens liesse sich bereits im Vorfeld begrenzen - durch verlaesslichere Wetterprognosen, die die Vorwarnzeiten erhoehen und Ereignisse kilometergenau vorhersagen. "Die Vorgaenge in der Atmosphaere sind jedoch so komplex, dass sich oft nicht genau voraussagen laesst, ob sich ein Unwetter ueber Stuttgart oder Karlsruhe entlaedt. Aufgrund der geringen Genauigkeit koennen Hydrologen die Niederschlagsvorhersagen kaum fuer Berechnungen von Hochwassern nutzen", erklaert der Hohenheimer Atmosphaerenforscher Professor Volker Wulfmeyer. "Wuenschenswert waere es, solch ein Ereignis ortsgenau und Stunden vorher prognostizieren zu koennen."

Fuer eine Testregion in Deutschland wird dieses Problem nun in Angriff genommen. Mit Partnern aus zehn Laendern, darunter die US-Raumfahrtbehoerde NASA, planen Hohenheimer Wissenschaftler gemeinsam mit Kollegen der Universitaet Karlsruhe das Experiment COPS. Das Kuerzel steht fuer Convective and Orographically-induced Precipitation Study, kurz: Regenbildung durch Gebirgseinfluesse und Waermekonvektion. Diese sind wichtige Effekte, die mit den Computer-Modellen bisher besonders schwer zu erfassen sind. Das Experiment wird als Teil des DFG-Schwerpunktprogramms "Quantitative Niederschlagsvorhersage" gefoerdert.

Verbesserungswuerdig sind vor allem die Modelle, mit denen das Wetter vorausberechnet wird, aber auch die Daten, auf denen die Vorhersage fusst. "Bislang steigen die Radiosonden nur alle 12 Stunden ueber einer Station auf. Wettersatelliten lassen Luecken von mehreren 100 Kilometern und liefern oft nur ungenaue Messungen. Das ist mager", meint Dr. Andreas Behrendt, der Koordinator von COPS. Die Hohenheimer Wissenschaftler planen mehr. "Wir wollen nicht einzelne Punkte messen, sondern raeumliche Strukturen und die Prozesse in der Atmosphaere besser verstehen. COPS wird erstmals Messgeraete buendeln, die es weltweit nur in wenigen Prototypen gibt."

Dabei beteiligt sich das Hohenheimer Institut fuer Physik und Meteorologie mit einer Eigenentwicklung. Schon jetzt faellt der smaragdgruene Laserstrahl auf, der ueber dem Hochschulgelaende in den Himmel ragt. Es handelt sich um ein Lidar, ein Messinstrument, das die Atmosphaere faecherartig mit Laserstrahlen abtasten kann. In der kommenden Ausbaustufe wird das System dreidimensionale Messungen der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur durchfuehren, was bisher nicht moeglich war. Dabei sind es die raeumlichen Strukturen, die bestimmen, wo Wolken entstehen und Niederschlag faellt.

Durch COPS wird das Hohenheimer Lidar als eines der zentralen Messgeraete mit weiterer Technik kombiniert. Dazu gehoeren Satellitentechnik, weitere Lidar- und Radar-Systeme, die teils am Boden fixiert, teils in Flugzeugen oder auf Lastwagen montiert sind. "Viele davon sind Neuentwicklungen, in die die spezielle Expertise eines ganzen Forschungsinstitutes geflossen ist", sagt Wulfmeyer. "Durch die Messkampagne werden wir die Wettervorhersagemodelle mit Datensaetzen von bisher unerreichter Qualitaet antreiben koennen."

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