CN3 2002 - SAC Sektion Pfannenstiel

Wenn das Alpenwetter im Computer stattfindet
Eugen Müller, Meteorologe und Prognostiker bei MeteoSchweiz, Zürich
Heutige Wetterprognosen beruhen zu einem
grossen Teil auf den Berechnungen
numerischer Modelle, d.h. leistungsstarke
Supercomputer berechnen mit Hilfe von
mathematisch-physikalischen Gleichungen
die atmosphärischen Prozesse voraus.
Als Faustregel gilt: Je weiter voraus ein
Meteorologe das Wetter prognostizieren
will, desto mehr muss er sich auf Computermodelle
abstützen. Um das Wetter für
die nächsten paar Stunden oder je nach
Wetterlage sogar für einen Tag vorauszusagen,
sind das dichte Wetterbeobachtungsnetz
sowie Radar- und Satelliteninformationen
meist ausreichend (Kürzest- und
Kurzfristprognose). Will man aber eine
Prognose für mehrere Tage wagen (Mittelfristprognose),
so bilden die Ergebnisse
von Computersimulationen und zunehmend
auch deren statistisch bearbeiteten
Werte die Hauptbasis dazu.
Die Anfänge
Die ersten Ueberlegungen zur numerischen
Wettervorhersage gehen bis in die
1920er Jahre zurück. Aber erst mit der Entwicklung
vom Computer und dem stark
wachsenden Beobachtungsnetz nach dem
Zweiten Weltkrieg waren die Voraussetzungen
gegeben, und 1950 konnte die erste
numerische Wettervorhersage gemacht
werden. Die weitere Entwicklung bis zu
den heutigen hochaufgelösten Modellen
kam Schritt um Schritt mit der rasanten
Steigerung der Rechenkapazität von Supercomputern
voran.
Aufbau eines Modells
Ein Wettervorhersagemodell ist ein sehr
komplexes System. Dabei wird um die
Erdkugel herum ein Gitternetz gelegt. Je
engmaschiger das Gitter ist, desto realer
wird die Erdoberfläche abgebildet. Je nach
Modellauflösung bewegt sich der Abstand
von Gitterpunkt zu Gitterpunkt zwischen 7
und 60 km, so dass z.B. auch die Alpen
unterschiedlich genau wiedergegeben werden.
In einem grob aufgelösten Modell weisen
die Alpen stark geglättete Strukturen
ohne einzelne Täler und Berge sowie eine
maximale Höhe von nur 2300m auf. Ein
solches Modell kann daher spezifische
Phänomene vor allem im inneralpinen
Raum, wie zum Beispiel Föhn im Haslital,
gar nicht simulieren, weil allein schon das
Tal im Modell nicht vorhanden ist. Etwas
anders sieht es bei Modellen mit einer höher
aufgelösten Topografie aus. Im Alpen-
Modell (aLMo) von MeteoSchweiz mit
einem Gitterpunktabstand von 7 km sind
die Alpen deutlich feiner strukturiert dargestellt
und die maximale Höhe beträgt
immerhin rund 3400 m. Grössere Alpentäler
wie etwa das Rheintal oder das Zentralwallis
sind in der Modelltopografie enthalten
(Abb.1). So kommt zum Beispiel
auch die räumliche Verteilung des Niederschlags
schon etwas näher an die Realität
heran. In der Vertikalen wird die Modellatmosphäre
in 30 bis 60 Schichten unter-
Abb.1 Ausschnitt der Topografie des bei Meteo-
Schweiz operationell betriebenen Modells aLMo mit
Gitterpunktabstand von 7 km. Grob aber gut erkennbar
das Zentralwallis und das Rheintal.
CN Pfannenstiel 3/2002 31