Hintergrund:

Da frühere Prognoseberechnungen der ZEPP immer nur für den Geltungsbereich einer „realen Wetterstation“ möglichen waren, wurden im Projekt „Einsatz von Geografischen Informationssystemen im Internet zur Optimierung von Entscheidungshilfesystemen“ Interpolationsverfahren zur flächendeckenden Berechnung der Parameter Temperatur und Luftfeuchte entwickelt. Diese Verfahren können allerdings für eine Berechnung der Niederschlagsverteilung nicht angewandt werden, da diese aufgrund von häufig vorkommenden konvektiven Niederschlagsereignissen nicht interpoliert werden kann.

Eine Möglichkeit zur flächendeckenden Integration von Niederschlagswerten und damit zur schlagspezifischen Prognoseberechnung bieten die vom Deutschen Wetterdienst (DWD) aufgezeichneten deutschlandweiten Radarniederschlagsdaten. Diese liegen in einer hohen räumlichen und zeitlichen Auflösung für Deutschland flächendeckend im Raster von 1 km² vor. Eine Integration dieser Werte hat den Vorteil, dass eine exakte räumliche Verteilung konvektiver Niederschlagszellen in die Modelle integriert werden kann. In der ursprünglichen wetterstationsbasierten Prognose gingen diese Zellen im Falle einer Lage zwischen zwei Wetterstationen häufig verloren (siehe Abb.1).

Vergleich und Validierung der Radarniederschlagswerte mit gemessenen Werten:

Die Validierung der Niederschlagsdaten erfolgte im Rahmen von sechs Validierungsgebieten anhand von 100 Wetterstationen und 1488 Vergleichsstunden pro Wetterstation. Zur Verifizierung der Radardaten wurde das vom DWD verwendete 1x1 km Gitternetz mit dem Netz der landeseigenen Wetterstationen zusammengebracht. Somit war es möglich, jedem Messwert der Wetterstationen einen räumlich identischen Radarmesswert zuzuordnen und diese mittels statistischer Auswertungen zu vergleichen.

Ergebnis:

Die mittleren stündlichen Abweichungen bzw. die mittleren stündlichen Abweichungen während Regenstunden waren nur gering. Sie lagen im Vergleich aller Stunden zwischen -0,06 und 0,04 mm bzw. während Regenstunden zwischen -0,25 und 0,36 mm Niederschlagsdefizit.

Zusätzlich wurde an Modellen der ZEPP geprüft, wie sich die Berechnungsergebnisse der Modelle bei Eingabe beider Niederschlagsmesswerte zueinander verhalten. Beispielhaft wurde die Blattnässe, welche in einige Modelle eingeht, mit beiden Verfahren berechnet und die Ergebnisse verglichen. Die mittlere Übereinstimmung aller Stationen aller Validierungsgebiete lag hierbei bei 99,9%. Ein Einfluss der Entfernung des Messpunktes zum Radarstandort war nicht festzustellen.

Aufgrund der hohen Übereinstimmung der Messergebnisse werden die Radardaten inzwischen in ISIP (www.isip.de) in einigen Prognosemodellen verwendet. Somit kann ein schlagspezifischer Niederschlagswert bei der Schaderregerprognose berücksichtigt werden.

Tagessummen bzw. Intensitäten der Radarniederschlagswerte werden in ISIP für angemeldete Nutzer auf einer Karte dargestellt.

Abbildung 1: Niederschlagssituation am 24.05.2007 um 17 Uhr
Ansprechpartner: Jeanette Jung
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Deutscher Wetterdienst