Wolken und Clouds in der Meteorologie

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1 Eidgenössisches Departement des Innern EDI Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz Wolken und Clouds in der Meteorologie ICMF-Tagung , MeteoSchweiz

2 Agenda Wer ist MeteoSchweiz? Meteorologische Wolken Was sind Wolken? Wolkengattungen Thematik Cloud Computing (Bund, MeteoSchweiz) Strategien Bund Strategie an der MeteoSchweiz Beispiele für Einsatzgebiete 2

3 MeteoSchweiz MeteoSchweiz = Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie (EDI) In 5 Bereiche gegliedert: Analyse & Prognosen, Messungen & Daten, Produktmanagement, Ressourcen, Strategie & Planung Hauptaufgaben: Erstellung von Prognosen und Warnung vor Gefahren des Wetters ( Single Official Voice) Erfassung von meteorologischen und klimatologischen Daten. Bereitstellung von meteorologischen Informationen für den Flugbetrieb und die Flugsicherheit. 3

4 Standorte MeteoSchweiz 4

5 «Meteorologische» Wolken Wolken begleiten uns in Mitteleuropa fast jeden Tag. Wolken spiele eine wichtige Rolle in der Meteorologie: Blitze, Gewitter Regen, Schnee Winde, Stürme Wie entstehen sie und warum sehen Wolken so verschieden aus? 5

6 Was ist eine Wolke? Hinter der Welt der Wolken verbergen sich komplexe physikalische Phänomene, die wissenschaftlich schwer zu beschreiben sind. Es sind meteorologische Erscheinungen aus winzigen Wasserteilchen oder Eiskristallteilchen (0.01 mm) 6

7 Entstehung von Wolken Wolken entstehen, sobald die Luft mit Wasserdampf gesättigt ist. Die relative Luftfeuchtigkeit erreicht dann 100%. Im Wesentlichen führen drei Prozesse in der Atmosphäre zur Abkühlung von Luftmassen und damit zur Sättigung: das Aufsteigen von Warmluftblasen an einem Ort das Aufsteigen von Luft an einem Gebirge das Aufsteigen warmer Luft an den Fronten eines Tiefs. 7

8 Entstehung von Wolken 8

9 Entstehung von Wolken 9

10 Wolkentypen Jede Klimazone der Erde hat charakteristische Wolkenformen Wolkenformen lassen mit etwas Übung Aussagen über die Weiterentwicklung zu. Verschiedene Klassifizierungen von Wolken (L. Howard 1803) 10

11 Wolkentypen 11

12 Wolkentyp: Cirrus 12

13 Wolkentyp: Stratocumulus 13

14 Wolkentyp: Altocumulus 14

15 Wolkentyp: Nimbostratus 15

16 Wolkentyp: Cumulus 16

17 Wolkentyp: Cumulonimbus 17

18 Wolkentyp: Lenticularis 18

19 Wolken und Clouds Was sind Wolken? Nicht alleinstehende Objekte sondern Teil eines Systems. Vielfältige, verschiedene Formen und Ausprägungen Unfassbar, undurchsichtig, keine klaren Formen Können schnell wachsen und sind ständig in Bewegung Gibt es Parallelen zu Cloud (Computing)? JA! 19

20 Strategie Bund 20

21 Cloud Strategie Bund Strategie inkl. Massnahmen erarbeiten (2011) In Planung: Verabschiedung Strategie und Massnahmen durch Steuerungsausschuss (Mitte 2012) Übergeordnete Struktur auf Stufen Bund (für Leistungserbringer und Leistungsbezüger) Public-, Private- und Government-Cloud (Sicherheit und Vertraulichkeit) Vor allem auf Stufe Gemeinden interessant ( Skalierbarkeit) MeteoSchweiz: z. Zt. keine Cloud Strategie vorhanden 21

22 Aspekte für MeteoSchweiz Anpassbarkeit an spezifische Bedürfnisse der MeteoSchweiz. Anpassbarkeit an Belastungsschwankungen (Elastizität). Kontrolle über Daten- und Informationssicherheit. Unabhängigkeit von Anbieter der Leistung. Investitions-/Betriebskosten können gesenkt werden. Krisenresistenz und Gesamtverfügbarkeit. Integration in bestehende Infrastruktur. Kosten durch unnötige Redundanzen. 22

23 Mögliche Einsatzgebiete Case 1: Modellrechnungen für Prognose Case 2: Warnsituationen, Single Official Voice Case 3: Datenliberalisierung bei MeteoSchweiz Case 4: Business Continuity Management (BCM) 23

24 Case 1: Modellrechnungen Wissenschaftliche Berechnungen benötigen enorme Rechenleistung. Modellrechnungen der MeteoSchweiz Modelle für Wetterprognose Ausbreitungsmodellierung bei KKW Unfall Anforderung: Hohe Rechenkapazität Hohe Verfügbarkeit Hohe Flexibilität für Spezialfälle 24

25 Case 1: Modellrechnungen Modellrechnungen am CSCS in Lugano Einsatz 7 x 24 Stunden Redundante Verbindungen bis zu 10 Gigabit/Sekunde 25

26 Case 2: Warnsituationen (SOV) SOV (Single Official Voice): Warnung der Bevölkerung bei Naturgefahren. Auftrag Seit 1. Januar 2011 warnen die zuständigen Fachstellen des Bundes nicht nur die Behörden, sondern auch die betroffene Bevölkerung, wenn eine Gefahr als gross oder sehr gross eingeschätzt wird. 26

27 Case 2: Warnsituationen Teilweise doppelt so viele Zugriffe auf Webserver. Fast zwei Millionen Zugriffe in kurzer Zeit. Im Rahmen Single Official Voice: Informationsauftrag sicherstellen. Kosten für Aufbau einer entsprechenden Infrastruktur sind hoch und nicht wirtschaftlich. Alternativen für das Auffangen dieser Peaks in Evaluation Cloud? 27

28 Case 3: Datenliberalisierung Mit Neuausrichtung der MeteoSchweiz Liberalisierung der Wetter und Klima-Daten per 2014 geplant. Welche Infrastruktur wird für diese Liberalisierung gebraucht? Kosten für Infrastruktur sind zu optimieren (z.b. Ausbau Datawarehouse, Netzbelastung) Cloud? 28

29 Case 4: BCM (Business Continuity Management) MeteoSchweiz erbringt u.a Dienstleitungen für: Zivile und militärische Flugsicherung bei Skyguide. kantonalen Krisenstäbe in Unwettersituationen, Armee, Organe des Bevölkerungsschutzes. Eidg. Nuklearsicherheitsinspektorat (ENSI). Ausfallsicherheit der MeteoSchweiz in Ausnahmesituationen stellt ein kritisches Element für die Sicherheit der Schweiz dar! Identifikation geschäftskritischer Prozesse und deren benötigter Ressourcen und Infrastruktur: Was kann aus der Cloud bezogen werden? 29

30 Ausblick MeteoSchweiz Öffentliche Verwaltung: Thema Cloud Computing steckt noch in den Anfängen Erste Gedanken und Möglichkeiten sind erkannt worden Offene Punkte in den Bereichen Sicherheit, Abhängigkeit, rechtliche Fragen Für die MeteoSchweiz ergeben sich interessante Optionen (z.b. bezüglich «infrastructure as a service»). 30

31 Schluss Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! W Eidgenössisches Departement des Innern EDI Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz 31

(16) Wolkengattungen

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