Vorhersage von Regen. Einfach nicht so einfach.

„Was Regen angeht, ist Ihre Vorhersage immer falsch. Der Regen beginnt früher und ist stärker als angekündigt. Warum sollten wir somit die Vorhersage von MeteoGroup noch nutzen?“

Ein Blog von Wim van den Berg, Meteorologischer Forscher

Als Verbraucher, der unsere Vorhersagen für seine Outdoor-Aktivitäten nutzt, oder als Unternehmenskunde haben Sie sich diese Frage vielleicht auch schon einmal gestellt. In diesem Beitrag erläutern wir, warum Regen – oder Niederschlag im Allgemeinen – so schwer vorherzusagen ist und warum unser Ansatz mit einer gemischten Vorhersage am nützlichsten für Sie ist.

Beginnen wir mit dem einfachsten Fall: Ein großflächiges Regengebiet ist im Anzug. In diesem Fall erfasst der Regenradar die aktuelle Situation ziemlich gut. Luftströme in höheren Luftschichten schieben die Regenfront vor sich her. Globale und regionale numerische Wettervorhersagemodelle erfassen diese großflächigen Bedingungen. Was kann da schiefgehen?

Erstens ist der Radar nicht so genau, wie Sie vielleicht erwarten, beispielsweise in den folgenden Fällen: Der Radarstrahl erfasst Niederschlag im untersten Kilometer der Atmosphäre nicht, wie etwa Nieselregen aus niedrigen Wolken. Auch wenn Niederschlag schon auf dem Weg zur Erdoberfläche verdunstet, wird trockenes Wetter berichtet. Der Radar kann höchstens 150–200 km windwärts sehen. Wenn sich also die Regenzone mit 50 km/h bewegt, haben Sie keine Informationen darüber, ob es nach drei Stunden weiterhin regnen wird oder nicht. Dies können Sie durch Oberflächenbeobachtungen korrigieren, aber dann ist das betreffende Wetter bereits da. Daher mischen wir bei MeteoGroup die Radar-Vorhersagen mit unserem Vorhersagemodell Model Output Statistics oder „MG-MOS“, unseren auf Wetterstationen basierenden Vorhersagen.
Zweitens zeigt der Radar nicht, welche Niederschlagsart am wahrscheinlichsten ist. Indem wir Radardaten mit anderen Parametern kombinieren, wie dem Temperaturprofil, können wir zwischen Regen, Schneeregen, Schnee, Eisregen und Hagel unterscheiden.

Diese MG-MOS-Prognose ist die Grundlage für unsere Vorhersagen. Solche stationsbasierten Vorhersagen bieten wir für 20.000 Standorte. Für weitere 50.000 Standorte erstellen wir Vorhersagen mithilfe eines statistischen Regionalisierungsverfahrens anhand einer intelligenten Auswahl von MG-MOS-Standorten in der Nähe.
Das MG-MOS-System wird für jeden einzelnen Standort anhand der Beobachtungen der letzten 2–3 Jahre sowie numerischer Wettervorhersagen für mehrere Modelle trainiert. Die daraus entstehende gemischte Vorhersage für jeden Wetterparameter, sei es Temperatur, Windgeschwindigkeit, Sonneneinstrahlung oder Niederschlag, wird so optimiert, um den kleinsten mittleren absoluten Fehler zu erhalten. Daher sind die Übergänge von Tag zu Tag in der Vorhersage glatt. Mögliche extreme Wetterereignisse, die noch 10 Tage in der Zukunft liegen, werden so jedoch abgeschwächt vorhergesagt, bis sie näherrücken und damit mit höherer Sicherheit eintreten.

Betrachten wir jetzt einen schwierigeren Fall: Erwartet werden vereinzelte Regenschauer. Im Vergleich zu einer Regenzone ist ein Schauer kurzlebig (er dauert manchmal nur 30 Minuten) und lokal (schon 3 km weiter kann es trocken bleiben). Außerdem hängen Schauer stark vom Tageszyklus und von lokalen Geländebedingungen ab. Daher muss eine Schauervorhersage immer als "Risiko" oder "Möglichkeit" formuliert werden. Ort und Zeitpunkt des Schauers sind nicht gewiss. Der Regenradar erkennt Schauer natürlich, und Sie sehen, wie sie sich mit dem Wind bewegen. Wenn Sie genau hinsehen, erkennen Sie jedoch, dass die Details und die Intensität der Schauer unregelmäßig sind. Die Radarvorhersage ist nicht genauso sicher wie im Fall einer Regenzone. Aufgrund des Tageszyklus sieht der Radar Schauer über Tag nicht, bevor sie sich entwickeln, und übernimmt nachmittägliche Schauer möglicherweise in die Vorhersage für den Abend, während sie sich in Echtzeit dann auflösen.

An einem typischen Tag mit Schauern ist die statistische MG-MOS-Vorhersage zuverlässiger. Das bedeutet: Sie prognostiziert die Wahrscheinlichkeit eines Schauers gut. Sie kann jedoch nie die genaue Zeit oder Intensität dieses Schauers vorhersagen. Wenn wir uns eine Vorhersage für einen Landkreis statt für einen einzelnen Ort ansehen, ist es gut möglich, dass die Wahrscheinlichkeit, dass an einem oder zwei Orten irgendwo in einem Landkreis ein Schauer niedergeht, bei 100 % liegt, während das Schauerrisiko an Ihrem Standort nur bei 20 % liegt. Dies zeigt deutlich, warum eine Regenvorhersage eine Herausforderung darstellt! Auch die Erweiterung der Vorhersage von einer Stunde auf 6 oder 12 Stunden macht die Vorhersage zuverlässiger: Sie wissen nicht, ob der Schauer etwa um 14:00 oder um 15:00 Uhr eintreten wird, aber Sie können sich darauf vorbereiten, dass es irgendwann zwischen 12:00 und 18:00 Uhr regnen wird.

Kurz gesagt: Es ist schwierig, Regen vorherzusagen. Von MeteoGroup erhalten Sie immerhin die Vorhersagen mit der höchsten Korrektheitswahrscheinlichkeit. Abhängig von Ihren Anforderungen bieten wir Produkte, die Regen in Zeitrahmen von 1, 6, 12 oder 24 Stunden vorhersagen (Menge und Wahrscheinlichkeit und meistens auch Niederschlagsart).

Weitere Informationen?:
E-mailen sie bitte Wim van den Berg, Meteorologischer Forscher

 

"Es ist sehr schwer vorherzusagen, besonders die Zukunft." (Niels Bohr)