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Wetter-News: WO DIE ZUKUNFT SCHON HEUTE GEMACHT WIRD
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Meldung vom 23.09.2021 00:00
WO DIE ZUKUNFT SCHON HEUTE GEMACHT WIRD

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Wiesbaden (Q.met) - Gelegentlich erlebt man, dass Wettervorhersagen für die nächste Woche bereits nach ein paar Tagen überhaupt nicht mehr ...

Gelegentlich erlebt man, dass Wettervorhersagen für die nächste Woche bereits nach ein paar Tagen überhaupt nicht mehr stimmen. Haben Sie sich auch schon einmal gefragt, woran das liegen mag? Heute kann man einen Roboter auf den Mars schießen und sich ein HD-Video von der Oberfläche anschauen. Doch ob es nächste Woche Regen gibt, scheint eine komplizierte Angelegenheit zu sein. Dabei ist die Grundidee simpel. Man startet mit Messdaten von Wetterstationen, Wetterballons und Satelliten und versucht von diesen Daten ausgehend eine Zukunftsaussage zu treffen. Was man dazu zur Verfügung hat, sind physikalische Gesetze, wie die Hauptsätze der Thermodynamik, die Navier Stokes- und hydrodynamischen Gleichungen. Zu diesem Zweck muss man rein mathematisch betrachtet Differentialgleichungen (DGLs) lösen. Allerdings, die kompliziertere Unterart dieser Gleichungen: die nichtlinearen DGLs. In ihnen liegt der Hauptgrund dafür, dass Wettervorhersagen für einen weit entfernten Zeitpunkt mit Vorsicht zu genießen sind. Denn zusätzlich dazu, dass diese Gleichungen nur sehr schwer oder überhaupt nicht analytisch lösbar sind, haben sie die Eigenschaft, kleine Anfangsfehler mit zunehmender Zeit sehr zu vergrößern. Zudem muss man, um die nichtlinearen DGLs überhaupt lösen zu können, Vereinfachungen an den Gleichungen vornehmen. Dadurch werden sie zwar lösbar, doch das Ergebnis wird noch einmal ungenauer.Die approximierten Gleichungen werden dann vom Computer in einem Wettermodell, unter Berücksichtigung der Messwerte, für einen bestimmten Zeitpunkt und einen bestimmten Ort gelöst. Hier ergibt sich ein weiteres Problem: Denn selbst die Supercomputer, auf denen die Wettermodelle laufen, haben nicht genug Rechenleistung, um für jede Sekunde und jeden Ort auf der Welt die Gleichungen zu lösen. Man muss also zusätzlich abwiegen, wofür man die Rechenleistung verwendet und Abstriche in der räumlichen und zeitlichen Auflösung hinnehmen. Möchte man ein großes Gebiet abdecken, wird auch der Abstand zwischen den Punkten, an denen man eine Prognose erhält, groß. Das GFS zum Beispiel berechnet weltweit das Wetter für die kommenden Tage, hat aber nur eine horizontale Basisauflösung von 28 x 28km. Alles, was dazwischen liegt, fließt in die Berechnung nicht ein. Das COSMO-DE wiederum konzentriert sich nur auf Deutschland, Österreich und die Schweiz und besitzt eine gute Auflösung von 2,8km. Das Wetter über Mitteleuropa ist aber natürlich eng an das Wetter über dem Atlantik, der Nordsee usw. geknüpft. Diese Gebiete betrachtet das Modell aber nicht und müssen ihm von außen eingegeben werden.Die numerische Vorhersage wird also durch die Genauigkeit der Messwerte, das Vereinfachen der Gleichungen, den Stand der Computertechnik und die mathematische Natur der DGLs selbst, in ihrer Genauigkeit eingeschränkt. In Zukunft werden wahrscheinlich neue Erkenntnisse über die Prozesse in der Atmosphäre und bessere Supercomputer die Genauigkeit der Vorhersagen noch einmal verbessern, doch bis dahin sollte man im Hinterkopf haben, dass nichts in Stein gemeißelt ist.






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