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MANNO

 Exakte Kurzfristprognosen (Nowcasting, Vorhersagezeitraum 0-6h) sind in vielen Wirtschafts- bereichen von großer Bedeutung. Besonders im Flugverkehr kommt einer genauen Analyse der unterschiedlichsten meteorologischen Parameter eine besondere Rolle in Bezug auf Sicherheit, Wirtschaftlichkeit, Regelmäßigkeit und Pünktlichkeit zu. Im Rahmen des FFG Projekts „MANNO“ wird in Zusammenarbeit mit der ACG (AustroControl GmbH) ein Analysewerkzeug entwickelt, das auf die Bedürfnisse des österreichischen Flugwetterdienstes zugeschnitten ist und sich für einen operationellen Betrieb eignet.

Am Institut für Meteorologie und Geophysik ist bereits eine mehr als 15jährige Expertise in Bezug auf hochaufgelöste Analysen meteorologischer Parameter im komplexen Terrain vorhanden. Das Analyseverfahren VERA (Vienna Enhanced Resolution Analysis) wurde dazu entwickelt, Messwerte auch auf feineren Skalen aufzulösen („downscaling“) und auf ein regelmäßiges Gitter zu interpolieren. Die Besonderheit von VERA liegt in der Unabhängigkeit von numerischen Vorhersagemodellen sowie der Verwendung von sogenannten Fingerprints. Diese stellen physikalisches a priori Wissen dar und ermöglichen eine hohe Auflösung des Analysefeldes über komplexem Terrain. Beispiele für Fingerprints sind thermisch oder dynamisch induzierte Temperatur- und Druckmuster im Gebirge wie inneralpine Hitzetiefs oder Staudruck im Luv / Tiefdruck im Lee der Alpen. Der VERA-Algorithmus, ein Variationsansatz, der auf der Minimierung des Gradienten und der Krümmung des Analysefeldes basiert, wird im Zuge des „MANNO“-Projekts an die Anforderungen der ACG angepasst und darüber hinaus auf die Anwendbarkeit in mehreren Dimensionen (x,y,z,t) erweitert und getestet. Somit ist es möglich, Analysen auch zwischen den Zeitpunkten, an denen Meldungen vorliegen, bereitzustellen.

Des Weiteren wird auch die Aufgabe verfolgt, zusätzliche Daten (Beobachtungen regionaler Wetterdienste) zu den GTS-Meldungen (über das Global Telecommunications System verbreitete Meldungen) in die Analyse mit einzubeziehen, um die Redundanz der Messwerte zu erhöhen und somit die Genauigkeit der Analyse zu verbessern. Besonders wenn Daten unterschiedlicher Netzbetreiber zusammen verwendet werden, ist eine sorgfältige Datenprüfung unumgänglich. Die Bereitstellung einer hochwertigen Datenqualitätskontrolle (QC, nach englisch: quality control) ist somit ein weiterer zentraler Punkt des Projekts. Die „VERA-QC“ prüft meteorologische Messwerte auf ihre physikalische Korrektheit, aber vor allem auch auf ihre räumliche und zeitliche Konsistenz und kann mit folgenden Besonderheiten überzeugen: „natürliche“ Anpassung an inhomogene Stationsdichten, spezielle Behandlung von Stationsclustern, Erkennung von Gross Errors mit Hilfe von globalen und stationsspezifischen Kriterien, Behebung systematischer Fehler durch eine Bias-Korrektur und Betrachtung relativer Größen (Abweichung der Messwerte von der Standardatmosphäre).

Die Modellunabhängigkeit von VERA soll im Rahmen von MANNO genützt werden um eine Verifikation von NWP-Modellen (NWP: Numerical weather prediction) zu ermöglichen.

Da für die Prognostiker der ACG vor allem Analysen in „Echtzeit“ von hoher Bedeutung sind, wurde die Laufzeit von VERA optimiert und ein operationeller Betrieb seitens beider Projektpartner eingerichtet. Durch diesen Schritt kann die erforderliche Ausfallsicherheit gewährleistet werden, um die Flughafenmeteorologen bestmöglich bei ihrer Arbeit zu unterstützen.

Institut für Meteorologie und Geophysik
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Letzte Änderung: 31.07.2013 - 12:57