Regen, Schnee oder Hagel? Hydrometeorklassifikation auf Basis von Wetterradardaten Jörg Steinert Projekt: Innovative Wetterradarprodukte für die

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1 Hydrometeorklassifikation auf Basis von Wetterradardaten Projekt: Innovative Wetterradarprodukte für die Luftfahrt und das Flugverkehrsmanagement (I-Radar)

Quelle: NOAA Photo Library, NOAA Department Of

2 Inhalt Motivation Wassertropfen Quelle: Wassertropfen D = 5 mm, Universität Mainz, Szakáll, Ausgangssituation Vorgehensweise Schneeflocke Quelle: NOAA Photo Library, NOAA Department Of Commerce, NOAA s National Weather Service Collection, Winter Beispiel Zusammenfassung Hagelkorn Quelle: NOAA Photo Library, NOAA Department Of Commerce, NOOA s National Severe Storms Laboratory Collection. 2

Flughafen kann Einsatzplanung für Flugzeugenteisung bzw.

3 Motivation Bedeutung der Niederschlagsart für Flugverkehr meteorologischer Zustand hat einen wesentlichen Einfluss auf den Flugverkehr Beispiel: Kenntnis über Niederschlagsart am Flughafen kann Einsatzplanung für Flugzeugenteisung bzw. Schneeräumung unterstützen Flugzeugenteisung Quelle: Schneeräumung Quelle: 3

Motivation - Wetterradardaten Wetterradarverbund (17 operationelle Systeme) flächendeckende Information zu Niederschlagsgebieten über Deutschland im Gegensatz zu

4 Motivation - Wetterradardaten Wetterradarverbund (17 operationelle Systeme) flächendeckende Information zu Niederschlagsgebieten über Deutschland im Gegensatz zu Punktinformationen von Wetterstationen moderne Radarsysteme (blaue Kreise) ermöglichen die Bestimmung der Niederschlagsphase 5-minütige Aktualisierungsrate der Radarmessungen 4

5 Ausgangssituation Niederschlagsintensität bei Radarbildern wird häufig die Echostärke dargestellt (evtl. auch in Intensitätsstufen) es existieren Verfahren zur Ermittlung der Niederschlagsmenge Verknüpfung bzw. Aneichung mit Bodenmessstationen ermöglicht Verbesserung der Ergebnisse der Niederschlagsmenge Reflektivität dbz 5

6 Ausgangssituation Höhe der Radarmessung Messumläufe erfolgen bei bestimmten Elevationen (Kippwinkeln) der Antenne m ü.nhn große Höhendifferenz zwischen Boden und Radarmessung in Abhängigkeit vom Abstand zum Radarstandort 6

7 Vorgehensweise Niederschlagsart auf Radarmesshöhe auf Basis der Wetterradardaten lässt sich in Kombination mit Modellinformationen die Niederschlagsart bestimmen Niederschlagsart hat über die Lufttemperatur eine Abhängigkeit zur Radarmesshöhe Regen in Radarstandortnähe!" Schnee in größerer Entfernung zum Wetterradar Hagel Graupel Schnee Schneeregen Regen Sprühregen nicht klassifizierbar kein Niederschlag 7

Vorgehensweise externe Eingangsdaten: Vorhersagemodell numerisches Wettervorhersagemodell stellt (3D-) gitterbasierte Informationen meteorologischer Größen bereit (Temperatur, Druck, Feuchte)

8 Vorgehensweise externe Eingangsdaten: Vorhersagemodell numerisches Wettervorhersagemodell stellt (3D-) gitterbasierte Informationen meteorologischer Größen bereit (Temperatur, Druck, Feuchte) Temperatur in 2m über Grund in Kombination mit Radardaten kann die meteorologische Situation in Bereichen oberhalb bzw. unterhalb der Radarmessungen abgeschätzt werden C aus der meteorologischen Situation kann die Niederschlagsart abgeleitet werden 8

9 Beispielergebnis des Prototypen bodennahe Niederschlagsart bestimmbar durch Verknüpfung der Radarmessungen mit externen Informationen (numerische Wettervorhersage) unter Beachtung der Geländehöhe sowie der Höhe der Radarmessung Schnee in Höhe der Radarmessung schmilzt während des Fallprozesses zu Schneeregen oder Regen bedeutsam ist die bodennahe Niederschlagsart Niederschlagsart in 2m über Grund Hagel Graupel Schnee Schneeregen Regen Sprühregen nicht klassifizierbar kein Niederschlag 9

10 Zusammenfassung Verfahrensprototyp kann aus Radarmessungen in Kombination mit weiteren meteorologischen Informationen die Niederschlagsart in 2m über Grund abschätzen Ausblick: weitere Optimierung, Evaluierung und anschließende Operationalisierung des Prototypen Ziele: Bereitstellung der Information zur Niederschlagsart in 2m über Grund qualitativ verbesserte Information über das Nowcasting der Niederschlagsphase im Grenzbereich 10

Kontakt: Deutscher Wetterdienst FE 23 Frankfurter Straße 135 63067 Offenbach am Main E-Mail: joerg.

11 Kontakt: Deutscher Wetterdienst FE 23 Frankfurter Straße Offenbach am Main dwd.de Hagel Graupel Schnee Schneeregen Regen Sprühregen nicht klassifizierbar kein Niederschlag 11

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