Gestern beschrieben wir im Thema des Tages, wie man die Unsicherheit in Bezug auf die Modellvorhersage mithilfe eines Meteogramms mit drei verschiedenen Vorhersagemodellen in den Griff zu bekommen versucht. Heute wollen wir uns mit einem anderen Verfahren beschäftigen. Eines der Hauptprobleme der Modellvorhersagen ist es, den genauen Wetterzustand zu Beginn der Vorhersage (Anfangswerte) festzustellen.
Da die Anfangswerte nicht ganz exakt bekannt sind, berechnet man mehrere Prognosen mit leicht unterschiedlichen Werten, um zu sehen, wie deren Variation sich im weiteren Verlauf auf die Prognose auswirkt. Diese unterschiedlichen Vorhersagen trägt man dann in einem Meteogramm auf. Das führt im Regelfall dazu, dass sich die Werte für die zu vorhersagende Größe (z.B. die Temperatur) mit fortschreitender Zeit immer mehr unterscheiden und meist das Abbild einer Rauchfahne ergeben. Da wir uns derzeit für die Sicherheit eines schneefreien Weihnachten interessieren, betrachten wir die Rauchfahne in etwa 1500 m Höhe (850hPa). Wird es dort kälter als -5 Grad, muss man in den Niederungen mit Niederschlägen als Schnee rechnen. Auf dem Bild sehen wir eine dicke schwarze Linie. Sie entspricht der Vorhersage des normalen Vorhersagemodells. Da dieses viel Rechenzeit beansprucht, wird für die vielen parallelen Vorhersagen mit geänderten Anfangswerten ein etwas vereinfachtes Vorhersagemodell benutzt. Die dicke blaue Linie zeigt, wie sich das vereinfachte Modell entwickelt, wenn man ihm die gleichen Anfangswerte eingibt wie dem normalen Vorhersagemodell (Kontrolllauf). Die blaue und schwarze Linie unterscheiden sich zeitweise deutlich. Beide allerdings bleiben bis Weihnachten im schneefreien Bereich oberhalb von -5 Grad.
Schließlich werden im vereinfachten Modell die Anfangswerte variiert und die daraus resultierenden Temperaturvorhersagen ins Meteogramm eingetragen. Das Mittel aller dieser Variationen finden wir in der dicken roten Kurve. In unserem Beispiel, das dem amerikanischen Vorhersagemodell GFS entstammt, werden 20 parallele Modellvorhersagen mit jeweils unterschiedlichen Anfangswerten dargestellt. Am Anfang liegen die Vorhersagen noch dicht beieinander, am 25. Dezember unterscheiden sie sich in den Extremen schon um 10 Grad, zum Ende des Vorhersagezeitraums sind es bereits 17 Grad. Betrachten wir nun die schneefallrelevante Temperatur von -5 Grad, so wird diese erstmals am Abend des 26. von 3 Parallelvorhersagen erreicht, also am Ende der Weihnachtsfeiertage. Aus dem hier nicht dargestellten Meteogramm für den Niederschlag folgt, dass zwei der Vorhersagen es in den Niederungen schneien lassen. Das sind aber nur zwei einsame Rufer in der Modellwelt, die Wahrheit liegt wahrscheinlich eher entlang der dicken roten Kurve, also weit von den für Schnee entscheidenden -5 Grad entfernt. Im weiteren Verlauf nimmt die Anzahl der parallel gerechneten Modelle zu, die Temperaturen von unter -5 Grad in 1500 m vorhersagen. Am 2. und 3. Januar 2016 liegen sieben Vorhersagen unter der Grenztemperatur, von denen einige auch Niederschlag, also Schnee prognostizieren.
Wir sehen also: Auch das heute erläuterte Verfahren verspricht grüne Weihnachten. Erst danach besteht in den Niederungen ein geringes Schneefallrisiko.
Dipl.-Met. Christoph Hartmann
Deutscher Wetterdienst