Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher wollen die Wetterprognose präziser machen

06.03.2012
Zwei neue Forschergruppen an der Universität Bonn wollen die Klimaüberwachung und die Wettervorhersagemodelle noch genauer machen.

Die Wissenschaftler sind in das Hans-Ertel-Zentrum für Wetterforschung eingebunden, in dem deutsche Universitäten und Forschungsinstitute mit dem Deutschen Wetterdienst (DWD) eng zusammen arbeiten.

Mit zeitlich und räumlich hoch aufgelösten Messdaten sowie ausgefeilten mathematischen Methoden wollen sie ihre Ziele erreichen. Insgesamt mehr als zwei Millionen Euro fließen in den nächsten vier Jahren in die beiden Projekte an die Bonner Universität.

Der Zustand der Atmosphäre ist ständig im Umbruch: Sonne, Regen und Wind kommen und gehen oft in rascher Abfolge. Deshalb versucht der Mensch schon seit Jahrtausenden, das Wetter vorherzusagen. Nicht nur die Land- und Bauwirtschaft hängen stark davon ab, ob es wärmer, kälter, feuchter oder trockner wird. Auch der Verkehr erlahmt, wenn es etwa Blitzeis gibt. Wie kann man Starkregen und Gewitter über die nächsten Stunden vorhersagen? Aber auch wie oft kamen diese Ereignisse in den letzten Jahrzehnten vor?

Zuverlässigkeit der Prognose hängt von der Wetterlage ab

Die Verlässlichkeit dieser Vorhersagen hat in den vergangenen Jahrzehnten stark zugenommen. Ziel dieser Prognosen ist, den Zustand der Atmosphäre zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit vorherzusagen. „Dabei helfen uns etwa Bodenmessstationen, Radiosonden, Wettersatelliten und Radare“, berichtet Dr. Silke Trömel, Leiterin der Forschergruppe zum Themenbereich „Atmosphärendynamik und Vorhersagbarkeit“.

Die Zuverlässigkeit dieser Vorhersagen hängt jedoch stark von der Wetterlage ab. Besonders instabile Gewitterlagen im Sommer sind eine Herausforderung für die Meteorologen. „Die Forschergruppen setzen deshalb darauf, aus den Klimadaten der Vergangenheit zu lernen sowie mit mehr Messdaten zu genaueren Vorhersagemodellen zu kommen“, sagt Prof. Dr. Clemens Simmer vom Meteorologischen Institut der Universität Bonn.

Eine Lupe für Regenwolken

„Wir wollen den Lebenszyklus des Wetters noch besser verstehen“, sagt Dr. Trömel. Die Wissenschaftler nutzen deshalb räumlich und zeitlich hoch aufgelöste Satelliten- und Radardaten, um etwa den Wassergehalt von Wolken zu bestimmen. Daraus lässt sich dann die Niederschlagsmenge abschätzen. Doch nicht nur das: „Mit unserem polarimetrischen Radar mischen wir ganz vorne an der Front der Forschung mit“, sagt die Bonner Meteorologin. Ein solches Messgerät sendet horizontal und vertikal polarisierte elektromagnetische Wellen aus, die von den Niederschlagsteilchen reflektiert werden. Anhand der rückgestreuten Signale lässt sich damit nicht nur die Menge der Regentropfen bestimmen, sondern wie mit einer Lupe auch, ob es sich dabei um Wasser, Schnee, Graupel oder gar Hagel handelt. „Wir wollen dann aus dem Wust der Daten die Größen herausfiltern, die für eine genauere Wetterprognose entscheidend sind“, erläutert Dr. Trömel. Zum Projekt tragen auch Dr. Hartwig Deneke und Prof. Andreas Macke vom Institut für Troposphärenforschung in Leipzig mit ihrer Expertise für Satellitendaten bei.

Lernen aus den Klimadaten der Vergangenheit

Dr. Trömel arbeitet intensiv mit Dr. Christian Ohlwein zusammen, dem Leiter der Forschergruppe „Klimamonitoring und Diagnostik“ am Meteorologischen Institut der Universität Bonn. „Das Problem ist, dass die Beobachtungsorte für das Wettergeschehen sehr ungleich in Deutschland verteilt sind“, stellt Dr. Ohlwein fest. Um aber möglichst exakte Aussagen über Änderungen in Häufigkeit und Intensität vergangener Wetterereignisse machen zu können, müssen diese Ungleichheiten ausgeglichen werden. Deshalb verwenden die Wissenschaflter zusätzlich die Vorhersagemodelle und „schubsen“ diese in die richtige Richtung: Sie nutzen zum einen Wetterdaten, die zur damaligen Zeit noch nicht zur Verfügung standen. Zum anderen koppeln sie die Vorhersagemodelle an bestimmte Beobachtungsdaten und passen damit die Prognose immer wieder ein Stückchen an das aktuelle Geschehen an. „Das ist wie beim Kanufahren“, vergleicht der Meteorologe. „Bei der Fahrt auf einem See ist der Kurs auch nie ganz gerade, sondern wird immer wieder mit einem Steuerschlag korrigiert.“

Allerdings müssen die Wissenschaftler erst noch herausfinden, welche Kenngrößen für diese „Steuerschläge“ geeignet sind. „Wir analysieren das regionale Klima in Deutschland“, berichtet Dr. Ohlwein. „Unsere Beobachtungsdaten kommen dabei von den verschiedensten Messinstrumenten, so dass wir die Daten erst sinnvoll zusammen führen müssen.“ Dabei helfen Messungen aus der Vergangenheit: Daran lassen sich die mit einem bestimmten Modell gerechneten Prognosen und die tatsächlich eingetretenen Wetterlagen vergleichen und dann auch verbessern. Es besteht eine enge Zusammenarbeit mit Prof. Susanne Crewell (Universität zu Köln) und der Klimaforschung um Privatdozentin Dr. Petra Friederichs und Prof. Andreas Hense (beide Universität Bonn).

Anschubfinanzierung durch das Hans-Ertel-Zentrum

Die zunächst vierjährige Finanzierung von jeweils rund 1,2 Millionen Euro für die Forschergruppen kommt vom Hans-Ertel-Zentrum für Wetterforschung, das durch das Ministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) über den Deutschen Wetterdienst (DWD) gefördert wird. Das Zentrum bindet Hochschulen und außeruniversitäre Forschungszentren in die Verbesserung der Wetterprognosen beim DWD ein. Die breit aufgestellte Atmosphärenforschung in Deutschland soll damit für noch genauere Wetterprognosen koordiniert und ein dauerhaftes Forschungsnetzwerk aufgebaut werden. Nach einer Anfangsphase von vier Jahren sollen sich die Forschergruppen dann zunehmend selbst aus anderweitig eingeworbenen Drittmitteln tragen.

Kontakt:

Dr. Silke Trömel
Meteorologisches Institut
Leiterin der Forschergruppe „OASE“
(Object-based Analysis and SEamless Prediction)
Themenbereich „Atmosphärendynamik und Vorhersagbarkeit“
Tel. 0228/735779
E-Mail: silke.troemel@uni-bonn.de
Dr. Christian Ohlwein
Meteorologisches Institut
Leiter der Forschergruppe „Retrospective Analysis of Regional Climate“
Themenbereich „Klimamonitoring und Diagnostik“
Tel. 0228/735195 oder 735190
E-Mail: schoelzy@gmx.net
Weitere Informationen:
http://www3.uni-bonn.de/Pressemitteilungen/056-2012
Foto zu dieser Pressemitteilung
http://www.herz-tb1.uni-bonn.de
Homepage der Forschergruppe „OASE“ (Object-based Analysis and SEamless Prediction)
http://www.herz-tb4.uni-bonn.de
Homepage der Forschergruppe „Retrospective Analysis of Regional Climate“

Johannes Seiler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Einfluss der Sonne auf den Klimawandel erstmals beziffert
27.03.2017 | Schweizerischer Nationalfonds SNF

nachricht Der steile Aufstieg der Berner Alpen
24.03.2017 | Universität Bern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fließender Übergang zwischen Design und Simulation

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Neue Sicherheitstechnik ermöglicht Teamarbeit

27.03.2017 | HANNOVER MESSE