Meteomatics Wetterdaten für Verteidigungsanwendungen

Bei Meteomatics erleben wir täglich die Auswirkungen des Wetters auf jede Branche. Für den Verteidigungssektor können diese Auswirkungen katastrophal sein. Oft reichen die Daten der nationalen Wetterdienste allein für komplexe Verteidigungsanwendungen nicht aus. Die Technologie von Meteomatics verbessert die Genauigkeit von Wettervorhersagen mit eigens entwickelten Wetterdrohnen und einem hochauflösenden europäischen Wettermodell und hilft so, den Erfolg von Operationen in der Luft, an Land und auf See zu gewährleisten.

Das Wetter hat dramatische Auswirkungen auf die militärischen Ergebnisse

Die Wetterbedingungen haben oft den Lauf der Geschichte bestimmt und den Ausgang vieler entscheidender Schlachten entschieden. Im Jahr 1415, in der Schlacht von Agincourt, wurden die schwer gepanzerten französischen Ritter nach einem Sturm in einem schlammigen Feld eingeschlossen, was zum unerwarteten Sieg der Engländer führte. Im Jahr 1588 wurde die spanische Armada durch schwere Seestürme zerschlagen, was Spanien daran hinderte, Elisabeth I. zu stürzen. 1805 nutzte Napoleon in der Schlacht von Austerlitz den Nebel, um seine Truppen in aller Ruhe zu bewegen und die österreichisch-russische Armee zu überrumpeln. Die Liste ist lang.

Heute überwachen die meisten Streitkräfte der Welt das Wetter genau, um Risiken zu vermeiden, die Leistungsfähigkeit von Waffen und Fahrzeugen zu gewährleisten und den Einsatzerfolg zu steigern.

Meteomatics Technologie verbessert die Wettervorhersage

Die Streitkräfte verlassen sich auf die nationalen Wetterdienste und manchmal auch auf ihre eigenen Wettervorhersagemethoden. Diese Quellen liefern jedoch nicht immer die genauesten Daten. Herkömmliche Instrumente können nicht zuverlässig genug Daten aus dem untersten Teil der Atmosphäre (bis zu 3 km über dem Boden) sammeln, wo sich Gewitter, Nebel, Hagel und andere gefährliche Ereignisse bilden. Satelliten, Bodenstationen und Radare nehmen Messungen nur aus der Ferne vor. Ballons und Flugzeuge messen vor Ort, aber nur beim Start oder bei der Landung, was die Datenmessung auf kurze Zeiträume (Meteorologen lassen Ballons nur zweimal am Tag steigen) und bestimmte Orte (Flugzeuge starten und landen nur auf Flughäfen) beschränkt.

Darüber hinaus decken die nationalen Dienste begrenzte Bereiche ab, die sich auf die einzelnen Länder konzentrieren, und verwenden unterschiedliche Wettermodelle. So durchfliegt beispielsweise ein Flugzeug von Bern nach London drei nationale Wettermodellgebiete. Diese Modelle berechnen Gleichungen mit unterschiedlichen Auflösungen und mischen Datenquellen auf leicht unterschiedliche Weise. Aber in der Meteorologie - dem Fachgebiet, das den Begriff "Schmetterlingseffekt" geprägt hat - kann die kleinste Veränderung der Ausgangsbedingungen zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen.

Militärische Organisationen arbeiten mit Meteomatics zusammen, um Beobachtungen und Vorhersagen zu verbessern. Zu den Organisationen, mit denen wir zusammenarbeiten, gehören die Vereinigten Staaten, die Schweizer Armee und viele andere verbündete Streitkräfte und Nachbarn sowie internationale Hersteller von Militärgütern. Zwei von uns selbst entwickelte Instrumente haben ihre Aufmerksamkeit erregt: Meteodrones und EURO1k.

Meteodrohnen sind Drohnen, die Daten aus der untersten Schicht der Atmosphäre sammeln. Sie fliegen durch Wind, Stürme und sogar unter eisigen Bedingungen - sie sind die einzigen Wetterdrohnen mit einem Anti-Eis-System. Dank der Rotoren können sie bis zu 6 km in gerader Linie aufsteigen und dabei Temperatur, Feuchtigkeit, Windrichtung und -geschwindigkeit sowie den Luftdruck in verschiedenen Höhen so oft wie nötig messen. Die Daten sind verschlüsselt und werden nicht an einen Server weitergeleitet. Stattdessen greifen die Analysten lokal auf die Daten zu und können sie in ein Wettermodell einspeisen, das schnelle Informationen über die aktuellen Bedingungen liefert und die Genauigkeit der Vorhersagen verbessert.

Meteodrohnen werden zur Unterstützung einer Vielzahl von Militäroperationen eingesetzt. Als mobile Wetterstationen können Meteodrohnen an entlegenen Orten fliegen, an denen es kaum Wetterbeobachtungen gibt. Aber sie sind überall einsetzbar. Bei Einsätzen mit einem Ziel, wie bei den Fallschirmjäger- und Artilleriedivisionen, helfen die Windinformationen zu verhindern, dass sich Fallschirmjäger verirren und Geschosse vom Kurs abkommen. Die Drohnen unterstützen die Radarbediener beim Aufspüren von Flugzeugen oder Raketen. Die Reichweite und Präzision eines Radars hängt von der Dichte der Atmosphäre ab, die sich je nach Temperatur-, Feuchtigkeits- und Druckschwankungen ändert. In extremen Situationen entsteht dadurch ein blinder Fleck, und das Radar übersieht einen herannahenden Feind völlig. Das Gleiche gilt für Lasersysteme oder jede Methode, die Objekte durch die Verfolgung von Geräuschen erkennt, da die atmosphärischen Bedingungen auch die Art und Weise bestimmen, wie sich Licht und Schall durch die Luft bewegen. Es gibt unzählige militärische Anwendungsfälle. Einige liegen auf der Hand, andere können selbst für uns überraschend sein: Unser Team arbeitet derzeit an elektrischen Feldsensoren, die vor der Wahrscheinlichkeit spontaner Blitzbildung bei Raketenstarts warnen sollen.

EURO1k ist das einzige Wettermodell, das den gesamten europäischen Kontinent sowie Nordafrika abdeckt, mit einer Auflösung von 1 km und stündlichen Aktualisierungen. Alle Datenpunkte sind nicht mehr als 1 km voneinander entfernt, und das Modell berechnet die Vorhersagen stündlich neu mit den neuesten Daten, die es von Wetterquellen erhält. In der Meteorologie gilt: Je näher die Datenpunkte beieinander liegen und je häufiger sie aktualisiert werden, desto besser sind die Berechnungen und desto genauer sind die Prognosen. Zum Vergleich: Bei den meisten Modellen liegt der Abstand der Datenpunkte zwischen 5 und 25 km, und die Aktualisierungen erfolgen zwischen 3 und 6 Stunden. Die kontinentale Reichweite von EURO1k ermöglicht es den Strategen, eine einzige hochauflösende Quelle anstelle vieler Quellen mit unterschiedlichen Auflösungen zu analysieren.

Die Vorhersagen von EURO1k verbessern die Durchführung aller militärischen Operationen, von der Personalausbildung und Waffenerprobung bis hin zu Rettungs-, Verteidigungs- und Angriffseinsätzen. In den folgenden Abbildungen wird die Windvorhersage für die Region Nordskandinavien (wo internationale Streitkräfte im Winter gemeinsam trainieren) von EURO1k mit zwei der am häufigsten verwendeten Wettermodelle verglichen. EURO1k verfeinert die Unschärfe über dem Land (blau markierte Bereiche) und bietet eine detailliertere Sicht auf die Bedingungen in dem Gebiet.

Der rote X-Punkt markiert den Standort einer Wetterstation in der Stadt Älvsbyn, Schweden. Das Diagramm unten zeigt, wie EURO1k die anderen Modelle übertrifft und näher an die wahren Bedingungen herankommt, die im Laufe des Tages an der Station gemessen wurden. Die von anderen Modellen vorhergesagte Windgeschwindigkeit war etwa zwei- oder sogar dreimal so hoch wie die Vorhersage von EURO1k und die beobachteten Daten, was für die Einsatzplanung und den Erfolg einen erheblichen Unterschied bedeutet.

Wetterdaten entscheiden über den Erfolg oder Misserfolg einer Operation. Und wie diese Zahlen zeigen, erhöht die höhere Genauigkeit von EURO1k die Erfolgsaussichten.

Der Klimawandel bringt eine neue Herausforderung mit sich

Seit die Menschheit Kriege führt, hat das Wetter Einfluss auf militärische Operationen. Dank der Fortschritte in der Meteorologie haben die Streitkräfte im letzten Jahrhundert endlich begonnen, Wetterereignisse besser zu bewältigen. Doch ihr Wissen, ihre Werkzeuge und Methoden werden durch die Erwärmung des Klimas in Frage gestellt. Laut der Klimarisikoanalyse des US-Verteidigungsministeriums (Oktober 2021) haben Extremereignisse das Land in den letzten Jahren Milliarden von Dollar an Schäden auf Militärstützpunkten gekostet. Einige direkte und indirekte Risiken im Zusammenhang mit dem Klimawandel sind:

• Das Schmelzen des arktischen Eises eröffnet neue Routen, was zu einem verstärkten geostrategischen Wettbewerb in der Region führt.
• Steigende Meeresspiegel und häufigere extreme Wetterereignisse beschädigen wichtige militärische Infrastrukturen und erschweren das Sicherheitsumfeld
• Die Folgen häufigerer und intensiverer Dürren oder Überschwemmungen führen zu einem Rückgang der Wasserverfügbarkeit und der landwirtschaftlichen Erträge und tragen zu Massenmigration, Wettbewerb um knappe natürliche Ressourcen und verstärkten sozialen und politischen Spannungen bei.

Das Militär muss daher die Infrastruktur und die Versorgung an die neuen Muster des Planeten anpassen und sich auf die Auswirkungen auf die Gesellschaft vorbereiten, von der Vertreibung der Bevölkerung bis zum Ausbruch bewaffneter Konflikte.

Die Strategen werden zunehmend genauere Wetterdaten benötigen, die für die Bewältigung des Klimawandels unerlässlich sind.