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Deutscher Wetterdienst Datenmanagement im Deutschen Wetterdienst Thorsten Büßelberg, Hermann Asensio Referat Betrieb und Produktionssteuerung Meteorologischer Fachverfahren
Datenmanagement im Deutschen Wetterdienst
RMDCN EUMETCast
Messnetz
Dissemi-
nation
Radar- Bundeswehr
daten
Satelliten Radio
daten -logie
24 h / 7 d
Messen und Beobachten, weltweit
Datenaustausch, global
Beobachtungsdatenbanken
„Rund um die Uhr“ Betrieb von Modellen und Verfahren
Produktdatenbanken
Datenverteilung, intern + Kunden
Visualisierung, Interpretation
Messen und Beobachten
Messen und Beobachten
Automatische Wetterstation am
Wetterpark Offenbach
Wetterbeobachtung nur an bestimmten
Orten => große Lücken im Messnetz
Messen und Beobachten
Niederschlag über dem Kreis Offenbach
Unser Radar in Offenthal Flächendecke Beobachtung
Messen und Beobachten Geostationärer Satellit Meteosat Europäische Satellitenorganisation Eumetsat in Darmstadt
24 h / 7 d
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Beobachtungsdatenbanken
„Rund um die Uhr“ Betrieb von Modellen und Verfahren
Produktdatenbanken
Datenverteilung, intern + Kunden
Visualisierung, Interpretation
Bundesweiter Abruf von
Messdaten
Zusätzlich ca. 800
Verbindungen zu
Messstationen
Regionaler Datenaustausch in der WMO-Region VI
GISC – Global Information System Centres
24 h / 7 d
Messen und Beobachten, weltweit
Datenaustausch, global
Beobachtungsdatenbanken
„Rund um die Uhr“ Betrieb von Modellen und Verfahren
Produktdatenbanken
Datenverteilung, intern + Kunden
Visualisierung, InterpretationBeobachtungsdaten Volumen meteorologischer Beobachtungsdaten von 2011 bis 2025 (in TByte / Tag)
Datenflüsse
Messdaten
DWD-Stationen Datenkonvertierung MIRAKEL
(BUFR-TO-ROUTKLI)
Entschlüsselung Relationale Fachdaten
(GloBUS)
BUFR
CIRRUS ROMA u.
Dateneingang Binärdaten andere
GRIB
Numerische
Wettervorhersage
01/2018 – TI12 1424 h / 7 d
Messen und Beobachten, weltweit
Datenaustausch, global
Beobachtungsdatenbanken
„Rund um die Uhr“ Betrieb von Modellen und Verfahren
Produktdatenbanken
Datenverteilung, intern + Kunden
Visualisierung, InterpretationBetrieb von Modellen und Verfahren
Modelluhr
Vorlage: T. Hanisch; H. Asensio, 16.02.2017ICOsahedral Nonhydrostatic model (ICON)
Modellierungsrahmen
Umwelt-
vorhersage
Wetter- Klima-
vorhersage projektion
ICON
global regional
Multi-
Skalen
17Gittergenerierung basiert auf dem Ikosaeder
R2B00 R3B00
18Statische Maschenweitenverfeinerung
Maschenweite: 13 km Globales Regionales
Gebiet Gebiet
Globales Gitter besteht
aus 2.9 Millionen
sphärischen Dreiecken.
Regionales Gebiet wird
höher aufgelöst.
19Grafik: Michael Baldauf
ICON-Orographie für
Europa
Maschenweite: 6.5 km
Grafik: Detlev Majewski 20Atmosphärenkomponente, Teil I
vn K vn
f vt w c pd v
t n z n
w w
vh w w c pd v g
t z z
(v ) 0 vn,w: normale / vertikale Windkomponenten
t
: Dichte
v
(v v ) 0 v: Virtuelle potentielle Temperatur
t K: horizontale kinetische Energie
: vertikale Vorticity Komponente
: Exner Funktion
blau: unabhängige prognostische Variablen
21Atmosphärenkomponente, Teil II
22Consortium for Small Scale Modelling (COSMO)
COSMO-Model: Worldwide Distribution (May 2015)
10/2017 - INTDas operationelle NWV-System des DWD
Globale und regionale deterministische / probabilistische Analysen und Vorhersagen
EnVAR Hybrides ICON deterministisch
DA-System G
13 / 6.5 km (Europa)
L
Globale O
Ensemble Globales Ensemble B
Daten- Vorhersage-System A
Assimilation ICON-EPS
ICON-EDA 40 Member L
40 Member 40 / 20 km (Europa)
40/20 km
Regionales Ensemble R
Regionale E
Vorhersage-System
Ensemble
COSMO-D2-EPS G
Daten-
20 Member I
Assimilation
2.2 km Physik-
KENDA O
40 Member Störungen
N
2.2 km
COSMO-D2 deterministisch A
2.2 km LAnzahl der Beobachtungsdaten beim DWD / Tag
4,7 Millionen / Tag
Genutzt (nach QC, Ausdünnung)
Detlev Majewski Januar 2019Betrieb von Modellen und Verfahren
Modelluhr
Vorlage: T. Hanisch; H. Asensio, 16.02.2017Hochleistungsrechner für die NWV
2 Cray XC40 Supercomputer
1104 bzw. 1296 Knoten
Spitzenleistung:1,2/1,4 PetaFLOP/s
Verbundene Vorrechner für Pre- und
Postprocessing
Rang 170
(11 in Deutschland;
November 2017)HPC-Leistung seit 1966
1 TeraFLOP/s
1 GigaFLOP/s Cray
NEC XC40
IBM SX-9
Cray pSeries
T3E
1 MegaFLOP/s Cray YMP
Cyber 76
CDC-3800
1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011 2016 2021Langzeitverifikation der Bodendruckvorhersage 1968 - 2018
24 h / 7 d
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Beobachtungsdatenbanken
„Rund um die Uhr“ Betrieb von Modellen und Verfahren
Produktdatenbanken
Datenverteilung, intern + Kunden
Visualisierung, InterpretationDWD betreibt zwei Arten von Datenbanken
LAURA
Relationale Datenbanken (RDBS) Anwendungen COSI
MIRAKEL Anwendungen
- Klimadaten, Webapplikationen, …
Meteorologie
- fachbezogene Datenhaltung LARS
Klimatologie TEUS
- Metadaten und Daten im Oracle-RDB Anwendungen
Text
Spatial
OMO NUMEX
CIRRUS GRIB-Felder GRIB-Felder
Hybride (Binär-)Datenbanken Meldungs-,
Satelliten-,
- NWV, Postprocessing
Radardaten
- proprietäre Schnittstelle SKY
- Metadaten in Oracle-RDB, (BUFR & STRING) ROMA PARMA
Daten in Files GRIB-Felder GRIB-Felder
01/2018 – TI12 31Datenflüsse
Messdaten
DWD-Stationen Datenkonvertierung MIRAKEL
(BUFR-TO-ROUTKLI)
Entschlüsselung Relationale Fachdaten
(GloBUS)
BUFR
CIRRUS ROMA u.
Dateneingang Binärdaten andere
GRIB
Numerische
Wettervorhersage
01/2018 – TI12 32Archivierung von meteorologischen Fachdaten
45
40 Tägliche Datenproduktion: 20 TB
Anstieg bis 2022 auf ca. 190 TB
35
30
Petabyte
25
Beginn der Ensemblerechnungen
20
15
10
5
0
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 201824 h / 7 d
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Datenaustausch, global
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„Rund um die Uhr“ Betrieb von Modellen und Verfahren
Produktdatenbanken
Datenverteilung, intern + Kunden
Visualisierung, InterpretationBereitstellung der Geodaten
Wetter: Klima:
• Radarprodukte • Klimakarten in stündlicher,
• Vorhersagen (ca. 20 TB/Tag) täglicher, monatlicher, jährlicher
• Warnungen oder vieljähriger Auflösung
• Messdaten (ca. 350 GB/Tag) • Klimazeitreihen (2 TB)
• Reanalysen (ca. 20 TB)
14 GB für
ca. 90 Layer ca. 12 TB
1 GB für
ca. 200 GB/Tag
ca. 20 Layer
opendata.dwd.de maps.dwd.de
Internet
www.dwd.de/opendata24 h / 7 d
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Visualisierung, InterpretationNinJO – Interactive Graphical Workstation & Batch Production
NinJO – Interactive Graphical Workstation & Batch Production
DWD WarnWetter-App
Konzentriert sich auf Warnungen und
warnrelevante meteorologische Parameter
- Warnungsdarstellung auf Karten und für Orte
- Aktiver Versand von Wetterwarnungen
- Lokale Warnmonitor-Funktion (Gewitter-,
Starkregen)
für Android und iOS
Stellt Kontext-Information bereit
Radar- und Satellitendaten,
Orts- und Flächenvorhersagen,
BeobachtungenUnwettersituation Ende Mai / Anfang Juni 2016 in Simbach
Warnübersicht
Detail Simbach mit
Warntext
Radarbild zu einem
Termin
BlitzsituationFragen ?
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Visualisierung, InterpretationWettervorhersage für Frankfurt am Main
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