Winterdienst und Wettervorhersage! - Christian Pehsl Meteorologe Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik Kundenservice Steiermark ...

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Winterdienst und Wettervorhersage!

Christian Pehsl
Meteorologe
Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik
Kundenservice Steiermark
Klusemannstraße 21 8053 Graz

Erstellt Oktober 2021
Winterdienst und Wettervorhersage! - Christian Pehsl Meteorologe Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik Kundenservice Steiermark ...
Übersicht

                                                                         11.10.2021
                                                                                 2

  •   Wettervorhersage & Unsicherheiten
      („Jedes App zeigt ein anderes Wetter!“)

  •   Schneefallgrenze & Neuschneemenge
      („Logisch und einfach oder doch kompliziert?“)

  •   wettermelden.at –
      („Nicht nur eine Schnittstelle zwischen Kunde und Meteorologie“)

  •   Winterdienstprodukte der ZAMG

  •   Fragen
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 e2           1 B              1                 1
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                                                                                                                                              mit A = 
            t                                         RT  ln                                     i  j p ij  r    i j    ij          i  j p ij
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                                          
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Wettervorhersage & Unsicherheiten                                                     z                   hkl =
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                                                                                                                               e   (r ´)e
                                                                                                                                    −iGr            −iGr ´
                                                                                                                                                              dr ´
                                                                            z =     −                                  VZ
                                                                         t     t     z t 

                                                                                                                                            11.10.2021

     Mithilfe der Analyse und sehr komplexen mathematischen Gleichungen werden mit den
     schnellsten Computern der Welt die Vorhersagen der nächsten Tage berechnet.

                                                            Beispiel: 03:00 Der Computer beginnt zu
                                                            rechnen

                                                            04:30 der Computer ist fertig
                                                            Ergebnis: Wettermodelle die für bis 10 Tage in
                                                            die Zukunft das Wetter weltweit voraussagen!

                                                            Würde man das Wettermodell auf einem
                                                            privaten PC rechnen, hätte der Computer nach
                                                            100 Jahren 1 Tag fertig!
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Wettervorhersage & Unsicherheiten

                                    11.10.2021
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Wettervorhersage & Unsicherheiten

                                    11.10.2021
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Wettervorhersage & Unsicherheiten

                                    11.10.2021
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Wettervorhersage & Unsicherheiten

                                    11.10.2021
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 e2           1 B              1                 1
                                                                                                                 4 0r                 p
             z              
  = −gw −  p + v h   p z                                                                            = N−                  + n           n 
                                                                                                                                                       mit A = 
             t                                                 RT  ln                                     i  j p ij  r    i j    ij          i  j p ij
                                                   p + v h   p    −           = 0
                                            t     
                                                   
                                                    p                p     p p

 Wettervorhersage & Unsicherheiten                                                             z                   hkl =
                                                                                                                                   1
                                                                                                                                        e   (r ´)e
                                                                                                                                             −iGr            −iGr ´
                                                                                                                                                                       dr ´
                                                                                     z =     −                                  VZ
                                                                                  t     t     z t 

Datenassimilation                                                                                                                                    11.10.2021
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    schwierige Aufgabe:
    Punktmessungen auf ein regelmäßiges
    3 dimensionales Modellgitter zu interpolieren.

    Dieser Schritt ist ähnlich kompliziert wie die eigentliche Vorhersage.

                                                           Analyse
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Wettervorhersage & Unsicherheiten

                                                                                     11.10.2021

• Datenassimiliation – Ermittlung des Anfangszustandes der Atmosphäre                        9

                                                      Eckpunkte
                                                      −   Auflösung (horizontal)
                                                      −   Auflösung (vertikal)
                                                      −   Prognosezeitraum
                                                      −   Gebiet

                                                      Seit März 2016 (ECMWF –London)
                                                      ~9 km global (vor 20 J. bei 100 km)
                                                      10 Tage

                                                      ZAMG
                                                      ~ 2,6 km Mitteleuropa
                                                      72 Stunden
    ~ 200 km          ~ 50 km         ~15 km
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Wettervorhersage & Unsicherheiten

                                    11.10.2021
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Wettervorhersage & Unsicherheiten

                                                               11.10.2021
• Jeder Zustand und Prozess in der Atmosphäre                         11

  müsste exakt bekannt sein um eine perfekte
  Prognose zu erhalten…

• Große Unsicherheiten schon beim Erstellen des
  aktuellen Zustands

• Abhilfe – Ensemble Prognosesystem !

       Anfangszustand

Quelle: DWD - https://www.dwd.de                  Endzustand
Wettervorhersage & Unsicherheiten

                                                                  11.10.2021
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   Quelle: ECMWF - https://www.ecmwf.int

                    Quelle: GFS - http://www.wetterzentrale.de/
Wettervorhersage & Unsicherheiten

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Wettervorhersage & Unsicherheiten

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• Viele Quellen (Radio, Zeitung, Apps,
  Wetterdienste,….)

• Vielzahl unterschiedlicher Modelle liefern teils
  unterschiedliche Modellergebnisse

   →     Prognosen von Wetter-Apps (automatische Prognosen!!)
         hängen somit von der Wahl des Wettermodells
         UND der Umsetzung/Interpretation der vielen Daten ab.

  →      Aufgabe des Meteorologen?
         Zusammenschau sämtlicher verfügbarer
         Informationen um bestmögliche Prognose zu erstellen.

  Vom Meteorologen verfeinerte Prognosen sind sowohl in der Vorhersage
  (Winterdienste, Landwirtschaft) als auch in Warnsituationen (Unwetter)
                       nach wie vor unabdingbar!
Schneefallgrenze & Neuschneemenge

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                   „Logisch und einfach!“                                                     15

 •   Schnee/Eis schmilzt > 0°C

 •   Suche Nullgradgrenze → Schneefallgrenze gefunden

                  „Doch kompliziert….?“
 •   Mehr oder weniger dicke Luftschicht und kein Niveau
     („Es dauert bis die Schneeflocke komplett schmilzt…“)

 •   Schneefälle werden oft bei Temperaturen über 0°C
     registriert(Extremfälle bis zu +10°C)

 •   Regen bei Temperaturen 0°C
                                                                                 https://pixabay.com/
     (gefrierender Regen)

                                 Temperatur- und Feuchteprofil der gesamten
                                   unteren Atmosphärenschicht relevant!

                            Nullgradgrenze entspricht im Allgemeinen nicht der
                                            Schneefallgrenze!
Schneefallgrenze & Neuschneemenge

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• Schneefall bis in tiefe Lagen

• Durchgehend negative Temperatur

• Gut durchmischte Luftschicht
  Oben kälter – unten wärmer!

• Idealfall!
Schneefallgrenze & Neuschneemenge

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• Gut durchmischte Luftschicht
  Oben kälter – unten wärmer!

• Nullgradgrenze oberhalb der
  Topographie

• Schneefallgrenze je nach
  Temperatur und Feuchte

• Idealfall!
Schneefallgrenze & Neuschneemenge

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• Inversion – warme Nase in der
  Höhe

• Starke Schwankungen der
  Schneefallgrenze möglich

• Üblicher Fall bei Mittelmeertiefs
  bzw. Warmfronten!
Schneefallgrenze & Neuschneemenge

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• Isothermie – durch Starknieder-
  schlag

• Je nach Intensität oftmaliger
  Wechsel der Niederschlagsart

• Feuchter, schwerer Schnee
  (Osttirol, Oberkärnten)
Schneefallgrenze & Neuschneemenge

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• Inversion – stark ausgeprägte
  warme Nase in der Höhe

• Übergang von Schneefall in
  Regen in höheren Schichten

• Bodennah wieder frostig –
  gefrierender Regen!!
Schneefallgrenze & Neuschneemenge

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                             „Faustformel!“

•   1 Liter/m2 Niederschlag → 1 cm Neuschnee

                          Einflussfaktoren

•   Flockengröße und -form

•   Vorherrschende Temperatur bei Schneefall

•   Bodenbeschaffenheit bzw. Bodentemperatur

•   Jahreszeit

•   Tageszeit
                                                           © Herbert/Archive Photos/Getty Images)
•   Niederschlagsintensität/Setzung

                       Aus 1 Liter/m2 Niederschlag in Form von Schnee kann sich
                                 zwischen 0 und 3 cm Neuschnee bilden!
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Winterdienst-Prognosen ZAMG

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24-Stundenprognosen,
über ein Internetportal
abrufbar, aber auch
Versendung per E-Mail.
Winterdienst-Prognosen ZAMG

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                                                    25

 5-Tagesprognose, über ein Internetportal
 abrufbar, aber auch Versendung als E-Mail
Winterdienst-Prognosen ZAMG

                                                11.10.2021
                                                       26

 SMS- Nachtwächter, der bei einsetzendem
 Schneefall oder gefrierendem Regen von ZAMG-
 Stationen automatisch SMS- Warnungen
 verschickt.
Winterdienst-Prognosen ZAMG

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        Kontakt:
        ZAMG KS Steiermark
        Klusemannstraße 21
        8053 Graz
        Tel. 0316 242200
        zamg-steiermark@zamg.ac.at
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