Arbeitsgruppe "Wettersysteme: Dynamik und Vorhersagbarkeit", Leiterin Prof. Dr. Sarah Jones

Eine zuverlässige numerische Wettervorhersage ist essentiell um rechtzeitig vor extremen Wetterereignissen zu warnen und geeignete Maßnahmen zu ergreifen. Neue Erkenntnisse über die Dynamik und Vorhersagbarkeit der Wettersysteme sind Voraussetzung für die Verbesserung der numerischen Wettervorhersage.

Wettersysteme mit schweren Auswirkungen auf Gesellschaft und Wirtschaft entwickeln sich auf einer Skala von wenigen zehn bis hin zu einigen tausend Kilometern. Innerhalb von Zeiträumen von einigen Tagen bis zu zwei Wochen können Wettersysteme der Tropen das Wetter über Europa beeinflussen, beispielsweise wenn sich ein tropischer Wirbelsturm in die mittleren Breiten hineinbewegt und dabei in ein außertropisches Tiefdruckgebiet umwandelt (Extratropical Transition - ET). Darüber hinaus kann auch tropische Konvektion, die in Zeitskalen von einigen Stunden bis zu wenigen Tagen auftritt, die Strömung der mittleren Breiten beeinflussen. Häufig treten bei der Vorhersage dieser tropisch-außertropischen Wechselwirkungen Fehler auf, die dann in Folge die Wettervorhersage für Europa verschlechtern.

Ziel der Forschung der Arbeitsgruppe ist es Fehler in der numerische Wettervorhersage zu verringern, die mit bestimmten Wettersysteme verbunden, oder auch auf tropisch-außertropische Wechselwirkung zurückzuführen sind. Dies erfordert ein vertieftes Verständnis der relevanten physikalischen Vorgänge, die Identifikation der für die Vorhersagbarkeit entscheidenden Faktoren und die Quantifizierung der Unsicherheit in der Vorhersage.

Die Forschungsarbeiten der Arbeitsgruppe "Wettersysteme: Dynamik und Vorhersagbarkeit" konzentrieren sich auf folgende Wettersysteme:

• Tropische Wirbelstürme, ihre Umwandlung in außertropische Systeme sowie ihre weiteren Auswirkungen auf die Entwicklung von Wettersystemen in den mittleren Breiten. Mehr...
• Dynamik und Vorhersagbarkeit idealisierter tropischer Wirbelstürme und deren Modellierung mittels adaptiver numerischer Methoden. Mehr...
• Blocking - langanhaltende Hochdruckwetterlagen

Hierfür werden Simulationen mit verschiedenen numerischen Modellen durchgeführt. Die verwendeten Modelle reichen entsprechend der räumlichen Skala der untersuchten Wettersysteme vom Globalmodell (ECMWF, ICON) bis hin zum hochaufgelösten Regionalmodell (COSMO). Ein weiterer Fokus liegt auf probabilistischen Vorhersagesystemen und idealisierten Modellstudien. Des Weiteren werden unterschiedliche Beobachtungsdaten von internationalen Messkampagnen ausgewertet. Die Arbeitsgruppe kooperiert mit zahlreichen internationalen Partnern.