Die Radardaten eines operationellen Messnetzes, wie es der Deutsche Wetterdienst (DWD) betreibt, enthalten einzigartige dreidimensionale Informationen über Wolken, Niederschlag und Radialwindgeschwindigkeit in sehr hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung. Solche Daten können mit modernen Datenassimilationsverfahren (3D-Var, 4D-Var), die aus den Modelldaten mittels Vorwärtsoperatoren simulierte Messdaten ableiten, prinzipiell direkt assimiliert und für die Wettervorhersage nutzbar gemacht werden.

Die Radarsimulation kann jedoch sehr aufwendig sein, je mehr Prozesse berücksichtigt und je physikalisch detaillierter die Berechnungen durchgeführt werden (z.B. Berücksichtigung von Dämpfung, Strahlausbreitung, Bodenechos, Mie-Streuung und Polarisationsparametern).

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines für die zukünftigen DWD-Radargeräte, die die Polarisationseigenschaften der reflektierten Strahlung analysieren können, maßgeschneiderten Radarvorwärtsoperators, der (numerisch) effizient arbeitet, ohne auf die erforderliche Genauigkeit zu verzichten. Das Verfahren soll sowohl für die operationelle parallel-vektorielle Anwendung als auch für Post-processing entwickelt werden.

Das Projekt wird durch den DWD im Rahmen der sog. extramuralen Forschung durch zwei Doktorandenstellen gefördert, und ist eines von 9 solcher Projekte, die im Jahr 2009 als förderungswürdig ausgewählt wurden. Von Seiten des DWD ist Dr. Ulrich Blahak im Geschäftsbereich FE 1 verantwortlicher Betreuer und Kooperationspartner

Literatur:

Ulrich Blahak 2), Yuefei Zeng 1), Dorit Epperlein 1)
Radar forward operator for data assimilation and model verification for The COSMO-model
35th Conference on Radar Meteorology, 26-30 September 2011, Pittsburgh, USA
1) Institute for Meteorology und Climate Research, Karlsruhe Institute of Technology (KIT), 2) German Weather Service (Deutscher Wetterdienst, DWD)

Weitere Literatur:

Epperlein, D., Zeng, Y., Blahak, U.
Poster: Radar forward operator for verification of real case cloud simulations in the COSMO-model
16th International Conference on Clouds and Precipitation, Leipzig, 30.07.-03.08.2012