Vorhersagbarkeit von Witterungen


© Welt der Synoptik | Beständiges Alpenwetter mit Dunst und Nebel in den Tälern
© Welt der Synoptik | Beständiges Alpenwetter mit Dunst und Nebel in den Tälern

Aufgrund der Tatsache, dass das Wetter laut Definition der momentane Zustand der Atmosphäre an einem beliebigen Ort ist und durch die Wetterelemente beschrieben wird, ist streng genommen jede Wettervorhersage eine Witterungsvorhersage. Die Witterung aber beschreibt einen weitgehend groben Wetterablauf für mehrere Tage und Wochen.

Vorhersagezeiträume

Abb. 5 | © Wetterzentrale.de | Ensemble vom GFS für Frankfurt am Main. Das starke Auseinandergehen der einzelnen Läufe zeigt das Herannahen einer sehr instabilen und wechselhaften Witterung.
Abb. 5 | © Wetterzentrale.de | Ensemble vom GFS für Frankfurt am Main. Das starke Auseinandergehen der einzelnen Läufe zeigt das Herannahen einer sehr instabilen und wechselhaften Witterung.

In der Zeit von Hochleistungsrechnern kann man recht gute und vor allem regional detaillierte Vorhersagen bis zum dritten Folgetag erstellen, sodass man zu Recht von Wettervorhersagen sprechen kann, die im sogenannten Kurzfristzeitraum liegen. Vorhersagen ab dem 3. bis zum 10. Folgetag (Mittelfristzeitraum) werden umgangssprachlich ebenfalls als Wettervorhersagen bezeichnet, sind aber in der Regel zu undetailliert und grob formuliert, sodass man hier bereits von Witterungsvorhersagen sprechen sollte, wobei man nach eigenen Erfahrungen je nach Stabilität der Wetterlage, ausreichender Erkenntnis des Forecasters sowie guten Vorhersagemodellen auch noch einigermaßen gute (Wetter-)Vorhersagen machen kann. Spätestens aber ab dem 11. Folgetag (Langfrist) ist auch eine Witterungsvorhersage nicht mehr mit hinreichender Genauigkeit möglich.

Bekannte Modelle und Methoden für Witterungsprognosen

Für die Witterungsvorhersagen kommen globale Modelle zum Einsatz. Dazu zählen vor allem das US-amerikanische GFS (Global Forecast System) und das ECMWF (Europäische Zentrum für Mittelfristvorhersagen). Die von den Modellen für die Witterung verantwortlichen langen Wellen werden insgesamt gut abgebildet, wenn man von kleinen kurzwelligen Anteilen absieht. Die zeitliche und räumliche Auflösung aber ist hierbei wegen der enormen Rechenleistung grob gefasst.

 

Es soll hier aber ausdrücklich betont werden, dass für eine Witterungsvorhersage (aber auch für eine Wettervorhersage) nie ein Modell allein bewertet werden soll. Der sicherste Weg ist es, mehrere Modelle unterschiedlicher Wetterdienste zu vergleichen, und das nicht nur zu einem einzigen Modelllauftermin, sondern zu mehreren. Zeigen die unterschiedlichen Modelle eine recht übereinstimmende Entwicklung / Position der Wellen, so ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass die vom Modell und vom Forecaster erwartete Witterung auch wirklich eintritt. Das Betrachten eines Modelllaufes wird in der Meteorologie als deterministische Prognose bezeichnet. Um die Eintreffwahrscheinlichkeit einer Prognose zu erhöhen und Prognosefehler und –schwankungen einigermaßen zu kompensieren, werden auch probabilistische Vorhersagemethoden angewandt. Dazu gehören die sogenannten Ensembleprognosen, bei denen die Anfangsbedingungen für mehrere Simulationen (20 bis 50 Mal) künstlich verändert werden, um so unterschiedliche Läufe zu erhalten. Natürlich gehen diese unterschiedlichen Läufe auch im Laufe des Vorhersagezeitraumes auseinander, je dichter diese aber bleiben, desto höher die Eintreffwahrscheinlichkeit und desto stabiler die erwartete Wetterlage (siehe Bild). Solche Verfahren werden aber bereits für den Mittelfristzeitraum angewandt. Die Eintreffwahrscheinlichkeit bei stabilen Omegalagen kann aber dennoch für den 10. Folgetag bei 60 bis 70% liegen. So wurden zum Beispiel die Persistenz der Omegawetterlage im November 2011 bis zum Monatsausklang und die folgende Zonalisierung der Höhenströmung mit mildem Wind und Regen von Welt der Synoptik bereits 10 Tage im Voraus als sehr sicher eingestuft, ohne genau ins Detail gegangen zu sein. Stellt sich die Witterung nach langer Dauer um (neue Wellenkonstellation), so gehen die unterschiedlichen Modelle mehrere Tage im Voraus häufig weit auseinander, gleichen sich aber mit jedem weiteren Lauf in der Regel an.

 

Unterstützt werden probabilistische Vorhersagemethoden durch den mittleren Lauf des Ensembles, um einen schnellen Trend zu erkennen. Aber auch hier sollte nicht nur das Ensemble eines Modells bewertet werden. Das Motto: „Weniger ist mehr!“ zählt hier leider nicht. Daher bedarf die Ausarbeitung einer Witterungsvorhersage eines gewissen Aufwandes.

 

Zum Schluss soll noch bemerkt werden, dass Witterungsvorhersagen hier nicht im Zusammenhang mit Jahreszeitenvorhersagen erklärt werden. Diese Vorhersagen werden auch von uns nicht ernst genommen, da sie in keiner Weise Entwicklungen der Witterung für eine Region widerspiegeln, sondern stumpf mögliche Wahrscheinlichkeiten für Abweichungen des klimatologischen Mittelwertes eines ganzen Landes zeigen.


© Welt der Synoptik | Autor: Denny Karran