Forschung, Ziele, wissenschaftlicher Hintergrund
Präzisere numerische Wettervorhersagen gehören zu den wenigen Möglichkeiten, mit denen die Bedrohung durch extreme Wetterereignisse für Leben und Eigentum der Menschen abgemildert werden kann. In Europa treten bestimmte Typen solcher Wetterereignisse mit hohem Schadenspotential (englisch: high impact weather, HIW) auf, die hohe Anforderungen an die numerische Wettervorhersage stellen:
- Europäische Sturmtiefs
- Mittelmeerzyklonen
- Tropische Wirbelstürme, die sich in außertropische Tiefdruckgebiete umwandeln
- Konvektive Systeme
PANDOWAE hat als Ziel, das Verständnis der dynamischen Prozesse, die für "high impact weather" verantwortlich sind, zu verbessern, die Faktoren zu erkennen, welche die Vorhersagbarkeit solcher Systeme limitieren, sowie zur Grundlagenforschung beizutragen, die zur Entwicklung innovativer interaktiver Wettervorhersagesysteme führen soll. HIW-Situationen sind zwar meist in ihrer räumlichen Ausdehnung klein, ihre Ursachen liegen jedoch in größerskaligen Strömungsmustern. Im atlantisch-europäischen Gebiet spielt die Struktur des Strahlstroms der oberen Troposphäre eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von HIW in Europa. Prozesse, die bei der Phasenänderung von Wasser - vor allem der Verdunstung und Kondensation - ablaufen, beeinflussen ebenfalls stark die Entstehung von HIW. Um zukünftig solche Ereignisse besser vorhersagen zu können, werden innovative Ansätze mit Adaptiven Beobachtungen und Ensemblevorhersagen entwickelt. Hieraus ergibt sich die Aufteilung in die drei Forschungsgebiete von PANDOWAE:
- Forschungsgebiet A: Rossby-Wellenzüge der oberen Troposphäre: Entstehung, Ausbreitung und Wellenbrechung
- Forschungsgebiet B: Feuchteprozesse und diabatische Rossbywellen
- Forschungsgebiet C: Ensemblevorhersagen und Adaptivität
Um die genannten Ziele zu erreichen, werden klimatologische Studien zur Beziehung zwischen dynamischen Prozessen und den Vorhersagefehlern sowie Fallstudien basierend auf operationellen Analysen und Vorhersagen durchgeführt. Außerdem werden Daten der neuen TIGGE (THORPEX Interactive Grand Global Ensemble) Datenbank unter Anwendung diagnostischer Techniken ausgewertet. Mit TIGGE wird als Teilprojekt von THORPEX eine neuartige Datenbank erstellt, in der Routine- und Ensemblevorhersagen verschiedener Vorhersagezentren in einmaliger Weise abrufbar und zur systematischen Untersuchung nutzbar sein werden. Weiterhin werden idealisierte und reale Modellstudien durchgeführt, außerdem wird der Einfluss verschiedener Beobachtungsdaten auf die Vorhersage untersucht. Eine weitere Aufgabe wird die Anwendung und Weiterentwicklung von Ensemble-Vorhersagesystemen sein. PANDOWAE trägt außerdem zur Planung und Analyse von Messkampagnen bei.
