DEMETER verbessert die europäischen Wettervorhersagen

Wir wollen nicht nur wissen, wie das Wetter heute und morgen, sondern auch in den nächsten Monaten sein wird. Das DEMETER-Konsortium verbesserte saisonale Vorhersagen, indem es sieben gekoppelte allgemeine Zirkulationsmodelle integrierte.

Die Entdeckung und weitere Untersuchung des El Nino Southern Oscillation-Phänomens (ENSO) bestätigte, dass Veränderungen der meteorologischen Bedingungen in einem Teil der Welt das Klima auf große Entfernung beeinflussen können. Deshalb erfordert eine genaue Wettervorhersage oftmals gute Kenntnisse davon, was weitab des jeweiligen Gebiets passiert.

Im Rahmen des DEMETER-Projekts sollten die Vorhersagefähigkeiten für jahreszeitliche Prognosen in Europa verbessert werden. Jahreszeitliche Vorhersagen spielen in der Landwirtschaft, in der Wasserwirtschaft, beim Risikomanagement und auf anderen Gebieten eine wichtige Rolle. Das DEMETER-Konsortium erreichte dies, indem es ein Multi-Modell-Prognosesystem einführte, das auf sieben gekoppelten allgemeinen Zirkulationsmodellen (Coupled General Circulation Models – CGCMs) beruht.

Nach dem Aufbau des Systems wurde es anhand der Rückberechnung von Daten der Jahre 1958 bis 2001 getestet. Dadurch konnte auch sichergestellt werden, dass vielfältige meteorologische Bedingungen eingeschlossen sind. Um die Leistungsfähigkeit von DEMETER im Vergleich zu seinen einzelnen CGCMs zu messen, wurde ein zentrales Prüfsystem (Central Verification System – CVS) entwickelt.

Die Forscher verglichen die Ausgaben von DEMETER und den einzelnen Modellen mit den Daten der neuen Analyse und den Niederschlagsdaten aus dem Global Precipitation Climatology Projekt. Anhand zahlreicher statistischer Indizes wie beispielsweise multikategorische Fähigkeitspunkte beurteilte das CVS sowohl die wahrscheinlichkeitstheoretischen als auch die deterministischen Vorhersagen. Darüber hinaus wurden Karten erstellt, die anzeigen, welches Modell in bestimmten Regionen die besten Ergebnisse erzielt hat. Die Analyse konzentrierte sich auf mit jahreszeitlichen Klimaänderungen verbundene Phänomene wie ENSO und die Nordatlantik-Oszillation (NAO).

Die Ergebnisse dieser Untersuchung zeigen deutlich, dass das DEMETER Multi-Modell-Prognosesystem jedes einzelne Modell übertrifft. Des Weiteren können bedeutende Ereignisse wie Verlagerungen des ENSO- oder NAO-Signals bis zu sechs Monate im Voraus genau vorhergesagt werden. Von besonderem Interesse war die Fähigkeit von DEMETER, einen Monat im Voraus zuverlässige Prognosen der Oberflächentemperatur zu stellen. Die Vorhesagegenauigkeit war von Region zu Region unterschiedlich, und erreichte in den tropischen Gebieten ihren Höchststand – dennoch waren die Prognosen in Regionen außerhalb der Tropen noch gut genug für eine Einführung in Europa und Nordamerika.

Die Veröffentlichung der CVS-Einzelheiten und weitere Informationen zu DEMETER finden Sie im Internet unter: http://www.ecmwf.int/research/demeter/verification/.