Vorhersagekarten verstehen und was die „Modellauflösung“ ist

Uns werden immer wieder, gerade bei Gewitterlagen, Fragen gestellt, wie man genau die Vorhersagekarten der verschiedenen Wettermodelle betrachten soll und welches Modell warum das Beste ist. Wir wollen in diesem Beitrag genauer erklären, was hinter den Wettermodellen steckt und vor allem was die sogenannte Modellauflösung ist und warum diese so wichtig ist.

Globalmodelle vs. Lokalmodelle

Wir sehen unten die Temperaturvorhersagekarte von drei verschiedenen Wettermodellen. Ganz links sehen wir das Super HD Modell, in der Mitte das French HD Modell und rechts das ECMWF. Bei den ersten beiden Modellen von links, ist der begrenzte Bereich zu sehen, für den das Wettermodell berechnet wird. Es handelt sich um sogenannte Lokalmodelle, die nur für einen bestimmten Ausschnitt berechnet werden. Unser Super HD für Deutschland, Österreich und die Schweiz sowie noch etwas drumherum, das French HD vom französischen Wetterdienst logischerweise für Frankreich und drumherum. Das ECMWF ganz rechts ist ein Globalmodell, es deckt die komplette Erde ab – lückenlos.

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Warum werden Modelle nur für einen kleinen Ausschnitt berechnet?

Jetzt könnte man meinen, dass doch auch unser Super HD Modell für die ganze Erde lückenlos berechnet werden könnte. Klar, das wäre natürlich super, aber das ist bei der Modellauflösung von 1×1 Kilometer nur theoretisch möglich und in der Praxis derzeit nicht umsetzbar. Die Rechenleistung, welche für ein Wettermodell von 1x1km Auflösung weltweit benötigt würde wäre gigantisch. Nicht nur die dafür benötigen Großcomputer, sondern auch die Kosten 😉 Zudem sollte das Modell, nachdem die Berechnung gestartet wird, auch recht schnell verfügbar sein. Es würde unglaublich lange dauern und die Karten würden erst viel zu spät vorliegen.

Deswegen werden die hochaufgelösten Modelle nur für kleine Ausschnitte und nicht so weit in die Zukunft berechnet. Man sieht es gut an Beispielen für die Auflösung und die Tage wie weit es in die Zukunft berechnet wird. Es ist also ein Abwägen zwischen der Größe des Bereiches, der Auflösung und der Reichweite in die Zukunft.

Modellauflösung – Modellorographie

Im Folgenden wollen wir die sogenannte Modellauflösung (auch Modellorographie) genauer erklären. Wir sehen unten zwei Karten mit der Modellorographie des Super HD Modells (links) im Vergleich mit dem US Modell GFS (rechts). Es handelt sich um den gleichen Ausschnitt in Baden-Württemberg mit dem Schwarzwald und der Schwäbischen Alb. Unverkennbar ist, dass sich im Super HD Modell die Berge und Täler (Beispiel Hochschwarzwald, Oberrheingraben) viel besser beziehungsweise exakt abzeichnen, während das US Modell diese kaum richtig erfassen kann. Die Gitterpunkte, also die Punkte, für die Wetter jeweils berechnet wird, sind eben beim US Modell GFS viel viel größer, als beim Super HD Modell. Beim US Modell kann man sie gut erkennen mit 28×28 km, während die einzelnen Punkte im Super HD (links) kaum mehr erkennbar sind.

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Beispiel signifikantes Wetter

Schauen wir uns nun ein Vergleich mit der extrem unterschiedlichen Auflösung an, wie das im Ergebnis auf den Vorhersagekarten aussieht:

  • Oben sehen wir noch einmal rechts die Modellorographie des Super HD Modells (1x1km) und eine Vorhersagekarte für Baden-Württemberg. Die Schauer und sogar ein Gewitter sind exakt zu erkennen, selbst kleinste Regenschauer können ortsgenau und in ihrer Stärke sehr kleinräumig aufgelöst werden.
  • Unten sehen wir noch einmal rechts die die Modellorographie des US  Modells GFS (28x28km) und eine Vorhersagekarte für Baden-Württemberg zum gleichen Zeitpunkt wie oben im Super HD Modell. Die Schauer bzw. der Regen wird nur in groben Klötzen aufgelöst, ein Gewitter ist gar nicht drin.

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In einem weiteren Beispiel für ganz Deutschland sehen wir das oben Erläuterte ebenfalls sehr gut: Links im Super HD Modell die einzelnen aufgelösten Schauer, Regenfälle und Gewitter (rosa), rechts im US Modell die groben Klötzchen. Man muss also beim Vergleich der Karten immer im Hinterkopf haben, was das Modell überhaupt kann aufgrund der Auflösung. Der Vergleich kann bei uns über die blauen Button auf den Karten direkt mit einem Klick erfolgen.

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Schauen wir uns das im Zoom genauer an, wird es noch einmal deutlich. Ich habe einfach den Märkischen Kreis im Sauerland gewählt. Wir sehen, dass rechts im US Modell ein einziger Gitterpunkt fast den gesamten Märkischen Kreis abdeckt, während es im Super HD Modell links unzählige Gitterpunkte sind, die kaum mit dem bloßen Auge zu erkennen sind.

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Was ist bei der Vorhersage zu beachten?

Wie wir schon bei den Gewitterlagen in 2018 gesehen haben, liegt das Super HD Modell mit seiner extrem hohen Auflösung sehr oft sehr gut. Dennoch kann kein Wettermodell mit hundertprozentiger Sicherheit Gewitter ortsgenau vorhersagen. Die Gewitter können immer auch etwas westlicher oder östlicher entstehen. In der Karten unten will ich einfach zeigen, dass man beim Betrachten der Karten immer auch Gewitter im Umfeld einplanen sollte! Und genau aus diesem Grund ist es auch viel viel besser sich Karten anzusehen und nicht die Vorhersage in der Wetter-App! Ich denke es wird klar, was ich unten in dem Bild meine: Werden Gewitter nur wenig östlich oder westlich von mir gerechnet (hier rosa), dann sollte ich auf der Hut sein und nicht denken „super, das geht ja auf jeden Fall vorbei“. Umgekehrt ist es natürlich genau so. Sowas funktioniert in einer Vorhersage mit lediglich einem Wettersymbol natürlich nicht, zumal viele Apps mit dem schlecht aufgelösten US Modell gefüttert werden.

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Zum Thema Modellauflösung noch ein weiterer sehr schöner Vergleich, jetzt für die Temperaturprognose: Besonders gut sichtbar werden die enormen Unterschiede bei der Auflösung (wir erinnern uns oben an das Beispiel aus Baden-Württemberg/Schwarzwald) natürlich in den Alpen. Während das Super HD Modell links die Täler und Berge sehr gut abbildet, weiß das US Modell rechts überhaupt nicht, dass es beispielsweise das Inntal überhaupt gibt.

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Wann werden die Wettermodellkarten aktualisiert?

Wie unten im Screenshot von unserer Website zu sehen, stehen die Updatezeiten jeweils unter den Karten. Das sind also die Zeiten, ab wann die neu berechneten Karten eintrudeln. Das geschieht immer nach und nach, was heißen soll, dass die Karten für die kommenden Stunden schnell da sind, die letzten Karten aber natürlich länger dauern. Tipp: Wer heiß auf die neuen Karten ist, der kann im Menü links unter „Modelllauf“ den aktuellen Lauf einstellen und sieht genau, welche Karten vom frischen Lauf schon da sind.

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Was bedeutet „00z“ usw. bei den Modellen?

Wettermodelle werden immer mit ihrer Berechnung zu Hauptterminen gestartet. Dazu wird immer die Zulu Time Zone, auch UTC (kooridinierte Weltzeit) verwendet. Die meisten Wettermodelle werden um 00z, 06z, 12z und 18z berechnet. Andere aber zum Beispiel auch nur um 00z und 12z (wie das ECMWF), einige Lokalmodelle, wie beispielsweise das Rapid Update HD dagegen sogar alle 3 Stunden, also auch zusätzlich um 03z, 09z usw.. Das ist immer die Zeit, wo die Berechnung mit frischem Dateninput gestartet wird. Man spricht dann zum Beispiel vom „12z Lauf des Modells xy“. Wann die Karten dann fertig sind, kann man wie oben erläutert den Updatezeiten entnehmen.

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5 Kommentare

  1. Andreas L. 14. April 2018
    • Fabian 14. April 2018
  2. Florian 16. April 2018
    • Thomas Sävert 16. April 2018
  3. CArsten 16. April 2018

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