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 Einblicke unter die Oberfläche des Mars
21.07.2017 | Jacobs University Bremen gGmbH

nachricht Tauender Permafrost setzt altes Treibhausgas frei
19.07.2017 | Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten