Sektion Norddeutschland

Numerische Modellierung im DWD: Von der Wetter-zur Umweltvorhersage

Den Weg zur Berechnung des zukünftigen Wetters mit Hilfe numerischer Wettervorhersagemodelle beschrieb der Norweger V. Bjerknes schon 1904 in der Veröffentlichung „Das Problem der Wettervorhersage, betrachtet von Standpunkt der Mechanik und Physik“. 1950 nutzten J.Charney, A. Fjörtoff und J. von Neumann den ersten amerikanischen elektronischen Rechner ENIAC für eine 24-stündige Berechnung der Luftströmung in 5 km Höhe, wofür ENIAC allerdings 24 Stunden benötigte. Die weitere Entwicklung der computerbasierten Wettervorhersage war sehr eng an die exponentielle Zunahme der Rechenleistung der Computer („Mooresches Gesetz“) gekoppelt. Der Deutsche Wetterdienst führte sein erstes numerisches Wettervorhersagemodell 1966 ein und verfeinerte mit jeder neuen Computergeneration das Rechengitter, die Detailgenauigkeit der meteorologischen Prozesse im Wettervorhersagemodell sowie die Verknüpfung von Modell und Beobachtungsdaten im Rahmen der Datenassimilation. Zusätzlich nahm die Anzahl der globalen Beobachtungsdaten, vor allem durch die meteorologischen Satelliten, explosionsartig zu. Das derzeitige Wettervorhersagesystem des DWD besteht aus einer globalen (ICON mit 265 Millionen Gitterboxen) und einer regionalen (COSMO-D2 mit 30 Millionen Gitterboxen) Modell-Komponente. Ensemble-Vorhersagen, bei denen die Computermodelle von leicht verschiedenen Anfangsbedingungen aus gestartet werden, um die Unsicherheit der Vorhersagen abzuschätzen, sind beim DWD für einen Großteil der täglichen Datenproduktion von mehr als 17 Tbyte verantwortlich. Seit Juli 2017 stellt der DWD neben den Beobachtungsdaten auch einen Großteil seiner computerbasierten Wettervorhersagen kostenfrei unter https://opendata.dwd.de/ zur Verfügung. Um die stetig steigenden Bedürfnisse seiner Schlüsselkunden, vor allem Katastrophen- und Bevölkerungsschutz, Verkehr und Energiewirtschaft, zu befriedigen, werden in den nächsten Jahren die Wettervorhersagesysteme des DWD schrittweise um Komponenten der Umweltvorhersage erweitert. Mit den am Karlsruher Institut für Meteorologie als Erweiterung von ICON entwickelten ART-Komponenten (ART: Aerosols and Reactive Trace Gases) kann beispielsweise der Transport von Saharastaub nach Mitteleuropa simuliert und der Einfluss des Staubs auf die Stromproduktion durch PV-Anlagen in Deutschland abgeschätzt werden. Die Berücksichtigung von Pollen, Vulkanasche, Seesalz und Vegetationsbrandaerosolen in der numerischen Modellierung sind weitere Beispiele für den Übergang von der reinen Wettervorhersage hin zur integrierten Umweltvorhersage.

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Auch Nichtmitglieder der DMG sind herzlich zum Vortrag eingeladen. Bitte bringen Sie zu der Veranstaltung für die Einlasskontrolle beim Pförtner des Deutschen Wetterdienstes Ihren Personalausweis oder Studentenausweis mit. Im Anschluss an den Vortrag lädt der Vorstand zu einem Empfang im Rahmen des Postkolloquiums ein.

Infobox

Datum 17.03.2020

Zeit 16:30 Uhr

Kolloquium Herr Dipl.-Met. Detlev Majewski, Deutscher Wetterdienst, Offenbach

Ort Deutscher Wetterdienst
Seewetteramt
Bernhard-Nocht-Straße 76
20359 Hamburg

Hörsaal / Raum Hörsaal 108