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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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"Nowcasting" für kurzfristige Unwetterwarnungen |
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| | | Die Unwetterkatastrophen des vergangenen Jahres in Europa haben deutlich gemacht, wie wichtig lokale und kurzfristige Wettervorhersagen sind, damit öffentliche Institutionen, Katastrophendienste und wetterabhängige Unternehmen rechtzeitig Vorkehrungen treffen können. Ein an der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) in Wien entwickeltes so genanntes "Nowcasting"-System soll nun solche kurzfristigen Unwetterwarnungen möglich machen. |
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An der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) in Wien läuft derzeit ein Projekt zur Entwicklung eines regionalen Nowcasting-Systems innerhalb des CEI (Central European Initiative) Gebietes, an dem neben Österreich auch Kroatien, Ungarn, die Slowakei und Slowenien teilnehmen.
Denn Wettervorhersagen für die nächsten Stunden sollten dadurch verbessert werden können, dass in einem zusammengehörigen Gebiet gemeinsame Methoden und Datenquellen benutzt werden.
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Frühzeitige Warnung: Das Nowcasting
Unter Nowcasting versteht man die kontinuierliche Beobachtung von atmosphärischen Erscheinungen innerhalb eines regionalen Bereichs von ein paar Hundert Kilometern - mit der Vorhersage ihrer Entwicklung über die nächsten drei bis hin zu maximal sechs Stunden. Diese Vorhersage wird durch kinematische Extrapolation dafür geeigneter meteorologischer Informationen - Satellitendaten, Radardaten, Blitze und Meldungen automatischer Wetterstationen - erstellt.
Nowcasting-Methoden sind gerade für kurzlebige, aber gefährliche Wetterlagen, angefangen von schweren Gewittern bis zu Nebel, die Schaden an Gut und Leben anrichten können, von besonderer Bedeutung, da sie frühzeitige Warnungen ermöglichen. |
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Satellitenwinde und Algorithmen |
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Während der letzten Jahre wurde an der ZAMG ein Nowcasting-System entwickelt, das sehr stark auf Satellitendaten basiert: Für die Extrapolation werden vor allem Satellitenwinde, die so genannten AMVs (Atmospheric Motion Vectors) herangezogen.
Ein weiteres wichtiges Werkzeug sind Algorithmen für eine automatische Interpretation von Satellitenbildern, z. B. eine automatische Erkennung konvektiver Wolkenzellen (Gewitterzellen) und die Zuordnung eines Entwicklungsstadiums.
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Automatische Erkennung von Wolkensystemen |
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In Anbetracht der zu bearbeitenden riesigen Datenmenge und der extrem kurzen Zeitspanne für eine rechtzeitige Warnung ist die automatische Erkennung von Wolkensystemen, welche mit gefährlichen Wettererscheinungen verbunden sind, äußerst wichtig.
Bereits jetzt - mit den aktuellen Satellitensystemen - ist eine manuelle Auswertung des gesamten Datenumfanges allerdings nur durch hohen personellen Einsatz möglich.
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Noch mehr Daten mit "Meteosat Second Generation" |
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Ein Problem, das sich zudem mit der neuen Satellitengeneration MSG (Meteosat Second Generation) verschärft, bei der die Bilder in 12 Kanälen (anstelle der jetzigen drei) und in 15-Minuten-Intervallen (anstelle der jetzigen 30-minütlichen) erstellt werden.
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Systemaufbau mit verschiedenen Softwaremodulen |
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Das CEI-Nowcasting-System soll aus verschiedenen Softwaremodulen bestehen, die unter anderem Nowcasting von Satellitenbildern und Radarbildern, die automatische Erkennung konvektiver Zellen, so genannte Tracking-Methoden (Wettersysteme, z. B. Gewitter verfolgen) und die Entwicklung von CAL (Computer Aided Learning) Trainingsmaterial umfassen.
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Frühwarnung schon nach einer Minute? |
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Diese Module wurden großteils bereits bei den nationalen meteorologischen Instituten der Projektteilnehmer implementiert und sollen die Basis für eine operationelle Erkennung konvektiver Entwicklungen und damit für ein hochentwickeltes Nowcast- und Warnsystem innerhalb der CEI-Region sein.
Theoretisch könnte dann, wenn alle Daten automatisch erfasst und ausgewertet werden, eine Frühwarnung eine Minute nach Empfang des Bildes erfolgen.
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Wirtschaftlicher, gesellschaftlicher, ökologischer Nutzen |
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Der wirtschaftliche, gesellschaftliche und ökologische Nutzen eines guten Nowcasting-Systems ist besonders in den Bereichen Zivile Sicherheit, Verkehr, Industrie, Landwirtschaft sowie Tourismus und Freizeit evident.
Frühwarnungen vor Hochwasser und Murenabgängen, für Hagel, aber auch Frühwarnungen für Autofahrer vor Nebel, für Bergsteiger, Segler und andere Wassersportler vor Unwettern können menschliches Leben und Güter sichern sowie Geld für Berge- und Rettungsaktionen einsparen.
Silvia Anner
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01.01.2010 |
