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Wetterforschungsprogramm COPS: Auswertung zeigt erste Vorergebnisse [29.02.08]
Nach dem Regen beginnt die Arbeit: Wissenschaftler aus acht Nationen diskutieren Ergebnisse des weltweit größten Messexperiments zur Niederschlagsforschung
Sie entdeckten die bislang größten Eiskristalle in Wolken, verfolgten erstmals, wie Staub aus der Sahara zum Unwetter in Europa mutiert und analysierten genau, wo Wettervorhersage und Wirklichkeit auseinanderklaffen. Für die Forscher aus acht Ländern mit ihren zehn Forschungsfliegern, fünf High-Tech-Supersites und einem Netz von über 100 Messstationen war es ein Sommer der Superlative: Das weltweit größte Messexperiment zur Niederschlagsforschung „COPS“, das den Schwarzwald im Sommer 2007 zu einem gigantischen Freilandlabor machte. Jetzt trafen sich 120 der Forscher drei Tage lang an der Universität Hohenheim, um erste Erkenntnisse auszutauschen. Mit der laufenden Auswertung wollen die Forscher die grundlegenden Prozesse der Niederschlagsbildung im Detail zu verstehen – und eine neue Generation von Computermodellen fertig stellen, die kilometergenau verlässliche Prognosen zur Wettervorhersage und Klimasimulation liefern, bzw. die Grenzen der Vorhersagbarkeit mit Hilfe dieser Modelle erforschen. Die Federführung liegt bei der Universität Hohenheim sowie beim Forschungszentrum und der Universität Karlsruhe.Mittelgebirge, wie der Schwarzwald, haben einen ganz besonderen Einfluss auf Regen, Schnee und Hagel. „In einigen Fällen konnten wir feststellen, wie Niederschlagsfelder beim Durchzug durch den Schwarzwald reaktiviert wurden und zu Starkniederschlägen in Ostdeutschland und Bayern führten. Ein andermal beobachteten wir genau das Gegenteil: das sich große Gewitterwolken hinter den Vogesen in Luft auflösten, weil der Gebirgszug den Nachschub abschnürte“, berichtet Prof. Dr. Volker Wulfmeyer vom Institut für Physik und Meteorologie der Universität Hohenheim, wo auch das Projektbüro angesiedelt ist.
Im Detail kann die Wettervorhersage heute noch um bis zu 100 Prozent daneben liegen - vor allem über Landschaften mit einer komplexen Struktur, wie die Hänge und Täler des Schwarzwaldes, so der Meteorologe: "Im Westteil des Schwarzwalds fällt zum Beispiel nur halb so viel Regen wie vorhergesagt, im Ostteil ist es doppelt so viel. Das heißt, im großen Maßstab sind die Computermodelle richtig, im Detail vor Ort sind sie für praktische Anwendungen wie zum Beispiel für die Hochwasservorhersage nahezu nutzlos.“
Fehler wie diese auszumerzen war ein Teil der COPS Campagne. Das Kürzel steht für “Convective and Orographically-induced Precipitation Study”, also für Niederschlag, der durch die aufsteigende heiße Luft über Gebirgszügen entsteht. Als Teil des Welt-Wetter-Forschungsprogramms der Vereinten Nationen vereinigte die Studie alle rund 20 meteorologischen Institutionen Deutschlands zusammen mit den führenden Forschungszentren für Meteorologie aus Frankreich, Großbritannien, Italien, den Niederlanden, Österreich, der Schweiz und den USA.
„Als ein Ergebnis können wir festhalten, dass eine große Schwäche aller Computermodelle zur Wettervorhersage darin liegt, dass schon die Anfangsphase der Wolkenbildung ungenau simuliert wird, bei der die Feuchtigkeit in der klaren Luft mit bloßem Auge noch gar nicht erkennbar ist. Dies ist eine Lücke, die wir mit neuen Messgeräten endlich geschlossen haben“, sagt Prof. Dr. Wulfmeyer. Fortschritte hätte allerdings die neue Generation hochauflösender Computermodelle gemacht.
Weitere Erkenntnisse versprechen sich die Meteorologen auch von neu entdeckten Gesetzmäßigkeiten: „Den ganzen Sommer über haben wir einen ganz typischen Tagesverlauf von Niederschlägen dokumentiert, so dass die Hoffnung besteht, dass ein besseres Verständnis dieser Kopplung zu einer genaueren Niederschlagsvorhersage führen wird.“
Erhöhte Bedeutung werden die Meteorologen künftig auch den Aerosolen beimessen müssen: Das sind feine Partikel in der Luft, die als Keime für die Tropfenbildung fungieren. „Vergangenen Sommer hatten wir mehrmals das Glück, dass der Südwind Sahara-Sand über die Region trieb. Wir schließen nicht aus, dass die Wetterentwicklung Ende Juli und Anfang August in Baden-Württemberg durch diesen Sahara-Staub beeinflusst wurde.“
Hintergrund COPS:
Die Messkampagne COPS (Convective and Orographically-induced Precipitation Study) ist Teil des Weltwetterforschungsprogramms der Vereinten Nationen (World Weather Research Programme der World Meteorological Organisation). Beteiligt sind alle rund 20 meteorologischen Institutionen Deutschlands und die führenden Forschungszentren für Meteorologie aus Frankreich, Großbritannien, Italien, den Niederlanden, Österreich, der Schweiz und den USA. Die Messkampagne COPS ist Teil des Schwerpunktprogramms 1167 „Quantitative Niederschlagsvorhersage“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und wird mit dem Messprogramm TRACKS der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren und dem Weltwetterforschungsprogramm Forecast Demonstration Projekt D-PHASE koordiniert. Eine wichtige Messstation bei COPS ist die US Atmospheric Radiation Measurement Program (ARM) Mobile Facility (AMF). Die Messkampagne ist eingebettet in eine europäische, einjährige Beobachtungsphase, die General Observations Period (GOP).
Weltwetterforschungsprogramm der World Meteorological Organization: www.wmo.int/pages/prog/arep/
COPS: www.uni-hohenheim.de/cops/
DFG-Schwerpunktprogramm: www.meteo.uni-bonn.de/projekte/SPPMeteo/
DFG-Schwerpunktprogramm: www-fzk.imk.uni-karlsruhe.de/417.php
GOP: gop.meteo.uni-koeln.de/gop/doku.php
Kontakt für Medien:
Prof. Dr. Volker Wulfmeyer, Universität Hohenheim, Institut für Physik und Meteorologie
Tel.: 0711 459-22150, E-Mail: wulfmeye@uni-hohenheim.de