Quantitative Precipitation forecast

• Applicant: Professor Dr. Andreas N. Hense
• Subject Area: Atmospheric Science
• Term: from 2004 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5426782

Wasser ist die Voraussetzung für die wichtigsten Lebensprozesse. Die Atmosphäre regelt die Verfügbarkeit von Wasser maßgeblich durch den Niederschlag. Die Vorhersagbarkeit der Atmosphäre im Allgemeinen und die des Niederschlags im Speziellen ist daher von herausragender gesellschaftlicher, wirtschaftlicher und sozialer Bedeutung. Dies hat sich im Jahr 2002 in Europa wieder nachdrücklich gezeigt. Die Weiterentwicklung von meteorologischen Vorhersageverfahren und Beobachtungssystemen hat in den letzten Jahren die Qualität der kurz- (bis 3 Tage) und mittelfristigen (bis 10 Tage) Wettervorhersage z.B. für Temperatur und Wind stetig verbessert. Im Gegensatz dazu gibt es beim Niederschlag heute noch die gleichen Defizite wie vor 16 Jahren. So ist die quantitative Niederschlagsvorhersage (QNV) immer noch von so geringer Qualität, dass sie für viele Anwendungen z.B. in der Hydrologie kaum nutzbar ist. Die Defizite werden derzeit (a) in unvollständigen Modellierungen der Komponenten des Wasserkreislaufes, (b) in Lücken, nicht aufgelösten Strukturen und Fehlern in den Anfangsfeldern, (c) in mangelhaften Methoden bei der optimalen Verknüpfung von Beobachtungen und Vorhersagemodellen (Assimilation von Daten in die Modelle) aber auch (d) in grundsätzlichen Problemen beim Verständnis und Interpretation von deterministischen Wettervorhersagemodellen gesehen. Diese Kombination von Problemen hat es bislang verhindert, dass Anstrengungen einzelner Forschergruppen und auch Bemühungen der nationalen Wetterdienste die Situation signifikant verbessern konnten. Der simultan zu bewältigende Aufgabenfächer ist so weit, dass diese Herausforderungen nur durch eine gemeinsame und koordinierte Anstrengung zwischen Universitätsstudien und anderen Forschungseinrichtungen unter Einbeziehung des Geschäftsbereichs "Forschung und Entwicklung" des Deutschen Wetterdienstes gemeistert werden können. Dies kann nur im Rahmen eines Schwerpunktprogrammes gemeistert werden. Im Schwerpunktprogramm werden wir uns auf folgende übergeordnete wissenschaftlichen Ziele konzentrieren:I. Identifikation der für die Defizite verantwortlichen physikalischen und chemischen Prozesse bei der QNVII. Bestimmung und Ausschöpfung der Potenziale vorhandener und neuer Daten und Prozessbeschreibungen zur Verbesserung der QNVIII. Bestimmung der Vorhersagefähigkeit von Wettervorhersagemodellen durch statistisch-dynamische Analysen bezüglich der QNVDer Deutsche Wetterdienst wird sein operationelles Vorhersagesystem als ein Experimentalsystem einschließlich einer Hochleistungsrechnerumgebung für Universitäten und Forschungsinstitute zur Verfügung stellen. Dieses ist eine hervorragende Unterstützung des Schwerpunktprogrammes. Durch die Erfassung und Modellierung atmosphärischer Strömungen mit dem aktuellen Modellsystem des Wetterdienstes ergibt sich eine einmalige Chance für die Meteorologie in Deutschland, die Ziele des Projektes zu erreichen und zu laufenden internationalen Forschungsprogrammen beizutragen.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1167: Quantitative Precipitation Forecast PQP (Praecipitationis Quantitativae Praedictio)
• Participating Person: Detlev Majewski