Warum ortete der Superrechner das Unwetter nicht?

Hochleistungsrechner in Lugano stehen den Wetterforschern zur Verfügung. Und trotzdem gibt es da Schwierigkeiten beim Aufspüren von Gewittern.

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Sie gehören zu den grössten Herausforderungen für einen Wetterprognostiker: Heftige Gewitter und Starkniederschläge, wie sie über das Wochenende vor allem in der Ostschweiz zu Überschwemmungen und Unfällen geführt haben. Die Vorhersage wird schon fast zum Glücksspiel, wenn die Luftdruckverteilung besonders flach ist. Wie zum Beispiel am Sonntag. Dann spielt vor allem die Erfahrung und das Wissen des Meteorologen eine grosse Rolle.

«Es war schwierig, anhand der Daten des Wettermodells vorauszusagen, wo genau wie viel Regen fällt», sagt Oliver Fuhrer, verantwortlich für die Wettervorhersagemodelle bei MeteoSchweiz. Eine Konvergenzlinie durchzog die Schweiz. Das heisst: Verschiedene Luftmassen fliessen zusammen und steigen auf. Je nach Feuchtigkeit, bilden sich dabei Wolken und es kommt zu Niederschlägen und Gewitter. Gibt es einen Stau der Luftmassen an Gebirgsflanken, so ist es leichter den Ort des Ereignisses auszumachen. Im relativ flachen Mittelland bei schwacher Drucklage wird hingegen die Vorhersage zu einer Herausforderung. Die verschiedenen Wetterdienste warnten entsprechend grossflächig. Die Meteorologen konnten nicht exakt voraussagen, wo ein Gewitter losbechen wird.

Unvorstellbarer Datenfluss

Dabei kann MeteoSchweiz auf ein Vorhersagemodell zugreifen, dass der Wetterdienst in den letzten Jahren in internationaler Zusammenarbeit stets weiterentwickelte. Im Grunde ist es ein mehrteiliges Verfahren. Das Europäische Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage liefert die globalen Daten: Temperatur, Wind, Strahlung, Feuchtgkeit. Das Wettervorhersagemodell Cosmo-7 für West- und Mitteleuropa von MeteoSchweiz beschreibt dann das Wettergeschehen mit den globalen Daten als Anfangswert auf eine Gebietsgrösse von 6,6 Kilometer. Dabei wird täglich ein Wulst von zusätzlichen Daten verarbeitet: Sie stammen von 120 Ballonsondierungen, 8000 Flugzeug- und 28 000 Stationsbeobachtungen sowie von gegen 1000 Stationen für Windmessungen.

Einen weiteren entscheidenden Fortschritt machte MeteoSchweiz mit dem Modell Cosmo-2, das mit einer Maschenweite von rund 2 Kilometer den Alpenbogen abdeckt. Hier kommen zusätzlich noch Daten des Niederschlagsradars hinzu. Die Cosmo-2-Vorhersagen reichen bis 33 Stunden in die Zukunft und werden alle drei Stunden neu simuliert.

In diesem Modell werden Gewitterzellen bereits besser abgebildet, als noch bei Cosmo-7. Doch reicht auch das noch nicht aus, um örtlich und zeitlich präzise Prognosen zu machen. Der Grund: Gewitter und die Intensität der Starkniederschläge sind von lokalen Bedingungen abhängig. Gewitter enstehen vielfach durch den Auftrieb warmer, feuchter Luft über dem Boden und den Gebirgen. MeteoSchweiz setzt seit Jahren mehr auf Modelle als auf zusätzliche Wetterstationen, um das durchschnittliche Wettergeschen abzubilden. «Eine Fünftagesprognose hat heute die gleiche Qualität wie eine Dreitagesprognose vor zehn Jahren», sagt Oliver Fuhrer. In Zukunft sollen Dreitagesprognosen eine Qualitätsgüte haben wie für Voraussagen des Folgetages. Dazu werden die Simulationen weiter verfeinert und die Maschenweite für Cosmos-2 auf einen Kilometer eingeeengt. «Wir hoffen damit die physikalischen Prozesse noch besser abzubilden», sagt Wettermodellierer Oliver Fuhrer.

In einer wärmeren Welt sind Gewitterprognosen wichtig

Möglich ist dies dank den Supercomputern des Nationalen Hochleistungszentrums in Lugano. Es ist unvorstellbar, was die Maschine für eine 24-Stunden-Prognose des Cosmo-2-Modells leistet: Der Supercomputer führt dafür 250 Billionen mathematische Operationen durch. Die Vorhersage von Extremereignissen wie heftige Gewitter und Starkniederschläge werden jedoch auch mit Hilfe der verbesserten Simulationen eine Herausforderung bleiben. «Die einzelne Prognose wird nicht besser, aber wir können die Unsicherheiten dafür besser abschätzen», sagt Fuhrer. Auf den vergangenen Sonntag übertragen: Die Meteorologen hätten das durch Gewitter und Starkregen betroffene Gebiet besser einengen können.

Verbesserte Gewitterprognosen wären in einer Welt, die immer wärmer wird von grossem Nutzen. ETH-Klimaforscher haben kürzlich Modelldaten präsentiert. Sie liessen die Erde um vier Grad wärmer werden. Ein Resultat: Es ist mit einer Zunahme extremer täglicher oder stündliche Starkniederschläge zu rechnen. Die Intensität wird nach den ETH-Schätzungen um etwa 25 Prozent zunehmen, und die Häufigkeit um zirka 60 Prozent. Das heisst für das Schweizer Mittelland: Es sind bei einer stark erwärmten Welt Dutzende von zusätzlichen Extremereignissen innerhalb von zehn Jahren zu erwarten. Noch sind wir mit einer globalen Erwärmung von etwa 0,8 Grad weit von diesem Worst Case Szenario entfernt. Doch die aktuelle Temperaturkurve zeigt im langfristigen Trend zumindest in diese Richtung. (Tagesanzeiger.ch/Newsnet)

Erstellt: 16.06.2015, 06:23 Uhr

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