Wetterdaten 90-Meter-Downscaling

Downscaling beinhaltet die Verfeinerung oder Verbesserung der Auflösung von meteorologischen Daten, um detailliertere und lokalisierte Einblicke in die Wetterbedingungen zu ermöglichen. Dabei handelt es sich um ein automatisches Nachbearbeitungsverfahren, das auf alle Ausgabedaten der Meteomatics Weather API angewandt wird, um sicherzustellen, dass Sie stets Daten von höchster Qualität erhalten.

NASA's globales Gelände- und Höhenmodell

Meteomatics setzt ein dynamisches Downscaling-Verfahren ein, um die Ergebnisse von Wettermodellen zu verfeinern. Dabei werden die Daten durch Nachbearbeitung mit dem globalen Gelände- und Höhenmodell der NASA verbessert.

Mit einer räumlichen Auflösung von 90 Metern umfasst das Modell der NASA detaillierte Informationen über die Erdoberfläche, einschliesslich Höhendaten, Landbedeckung und Geländemerkmale auf globaler Ebene.

Wie kann Downscaling die Wetterdaten verbessern?

Der Downscaling-Nachbearbeitungsschritt ist von entscheidender Bedeutung, da Wettermodelle in der Regel mit gröberen Auflösungen arbeiten, die von 1 km bis 25 km oder noch gröber reichen. Infolgedessen werden topografisch komplexe Gebiete wie alpine Regionen oder Küstenlinien möglicherweise nicht angemessen dargestellt, was zu erheblichen Unterschieden zwischen tatsächlichen und modellierten Höhenlagen führt. Diese Diskrepanzen können die Berechnungen der Wettermodelle erheblich beeinträchtigen.

Ein Wettermodell, das mit einer Auflösung von 9-10 Kilometern arbeitet, wie das ECMWF, kann beispielsweise Täler in den Alpen nicht erkennen und für ein 600 Meter hohes Tal ähnliche Temperaturen vorhersagen wie für einen 1200 Meter hohen Gipfel.

Ebenso kann es kleine Inseln nicht berücksichtigen und fälschlicherweise gleiche Temperaturen für das Land und das umgebende Meer vorhersagen, obwohl das Meer in der Regel kälter ist als das Land.

Deshalb verbessert die Einbeziehung dieser topografischen Informationen in unsere Modelle und Algorithmen durch Downscaling die Genauigkeit und Präzision der resultierenden Wetterdaten erheblich.

Auf der Karte unten können Sie den Unterschied zwischen der vom ECMWF-Wettermodell und dem NASA-Geländemodell ermittelten Höhe in Innsbruck, Österreich, sehen. Für den rot markierten Ort zeigt das NASA-Geländemodell eine Höhe an, die viel näher an der Realität liegt als das ECMWF. Dieser Höhenunterschied führt zu Temperaturunterschieden von 3 bis 6 Grad Celsius.

Im Wesentlichen bildet die Auflösung des Wettermodells die Grundlage, während die herunterskalierte Auflösung die Wettervorhersage für bestimmte Gebiete verfeinert und präziser macht.

Die Auflösung eines Wettermodells bezieht sich auf den Gitterabstand oder die räumliche Granularität, mit der die atmosphärischen Bedingungen in einem numerischen Modell simuliert werden. Modelle mit höherer Auflösung unterteilen die Atmosphäre in kleinere Gitterzellen und ermöglichen so eine detailliertere Darstellung von Wetterphänomenen.

Die herunterskalierte Auflösung hingegen bezieht sich auf den Detaillierungsgrad, der durch Nachbearbeitung der Modellergebnisse erreicht wird. Während die Auflösung von Wettermodellen in erster Linie die inhärente räumliche Genauigkeit der Vorhersagen bestimmt, verfeinert die herunterskalierte Auflösung diese Genauigkeit weiter, indem sie Faktoren auf lokaler Ebene einbezieht und die Modellergebnisse feiner auf die beobachteten Bedingungen abstimmt.

Je höher die Modellauflösung, desto genauer sind die herunterskalierten Daten

Einfach ausgedrückt, erhöht die Verfeinerung der Modellausgabe durch Downscaling ihre Genauigkeit; allerdings werden dadurch kleinräumige Wettermuster, die ursprünglich übersehen wurden, nicht erkannt. Um solche Muster wie Gewitter, Hagel, Nebel, Starkregen und Windströmungen zu erfassen, ist eine höhere Modellauflösung erforderlich.

Daher führt die Verfeinerung der Daten eines hochauflösenden Wettermodells wie EURO1k von Meteomatics, das eine Auflösung von 1 Kilometer bietet, im Vergleich zu Modellen mit geringerer Auflösung zu besseren herunterskalierten Vorhersagen.

Sehen Sie sich die Animationen unten an und beobachten Sie die feinen Unterschiede in der Windgeschwindigkeit, die von den herunterskalierten Ergebnissen von ECMWF und EURO1k erfasst werden.