Statistical-dynamical methods for scale dependent model evaluation and short term precipitation forecasting (STAMPF)

 

Antrag PHASE 3

Zusammenfassung

 

Das Ziel des Projektes ist die skalenabhängige Evaluierung von Niederschlagsprognosen der DWD-Modelle (COSMO-DE/EU) bezüglich dynamisch-statistischer Parameter sowie der Wolkeneigenschaften. Für verschiedene IOP-Episoden wird der Dynamische Zustandsindex und der neu entwickelte Niederschlagsaktivitätsindex der Wolken zur Evaluierung benutzt und mit klassischen Parametern wie CAPE und den Vertikalgeschwindigkeiten verglichen. Theoretische Konzepte, wie das IPV-Denken und die Turbulenzkaskaden von Energie und Enstrophie, werden zur Erklärung für die schmalen filamentartigen Regenbänder benutzt und dienen zur Identifizierung physikalischer Prozesse, welche verantwortlich sind für die Defizite der QNV. Zur Evaluierung der Modelle werden die modellunabhängigen FUB-Analysen (7 km, 2,8 km und 1 km) durch die Hinzunahme der einzigartigen Datensätze der GOP und der COPS Messkampagne weiter verbessert. Das Analyseschema verbindet die Wolkenstatistik von Meteosat-8, Disdrometer und Radarinformationen miteinander. Ein besonderer Schwerpunkt liegt hier auf dem Vergleich zwischen Regen im Flachland und orographisch induziertem Niederschlag, der unter dem Aspekt der Trennung des stratiformen und konvektiven Anteils durchgeführt wird. Als statistische Parameter für die Niederschlagsverifikation werden Skalenexponenten der Verteilungsfunktionen und die Informationsentropie verwendet. Der neuartige Niederschlagsaktivitätsindex der Wolken wird anhand modellierter und beobachteter Niederschlagssummen getestet. Damit wird eine Niederschlagswahrscheinlichkeit den phänomenologischen Wolkenarten zugeordnet, welches im Rahmen der Datenassimilation angewendet werden könnte.