Verifikationsstudien

Die Vorhersage von Niederschlägen in numerischen Wettervorhersagemodellen gewinnt zunehmend an wirtschaftlicher Bedeutung für verschiedene Anwendungen wie Bewässerung, Landwirtschaft, Wasserkrafterzeugung oder Hochwasserwarnung.

Diese numerischen Wettervorhersagemodelle sind in den letzten Jahrzehnten kontinuierlich verbessert worden. Im Rahmen unserer Verifikationsstudien analysieren wir die Modellgenauigkeit für Niederschlag anhand verschiedener numerischer Wettervorhersage-Rohmodelle und der meteoblue MultiModel-Vorhersage. Die Modellergebnisse wurden mit den Niederschlagsmessungen von bis zu 10'000 meteorologischen Stationen aus der ganzen Welt verglichen. Zusätzlich haben wir eine Wettbewerbsanalyse durchgeführt, in der wir unsere Vorhersagegenauigkeit mit der Vorhersagegenauigkeit anderer Wetteranbieter verglichen haben.

meteoblue führt diese umfangreichen langfristigen Verifikationsstudien durch, um die Qualität der Niederschlagsdaten zu erfassen, die sowohl von den eigenen Modellen als auch von verschiedenen Drittanbietern und im Vergleich zu mehreren tausend Niederschlagsmessstationen berechnet werden.

Die Studien konzentrieren sich auf den historischen Jahresniederschlag der Wetterstationen, der für Kunden z.B. in der Landwirtschaft von höchster Bedeutung ist. Für die Vorhersage ist die Steigerung der Modellgenauigkeit bei einzelnen Ereignissen (z.B. Tagesniederschlag > 1 mm) wichtiger als die korrekten Absolutwerte des Jahresniederschlags.

In allen Verifikationsstudien wurden Plausibilitätstests für die Messungen durchgeführt, um die Qualität der Messungen zu gewährleisten. Messdaten mit mehr als 30 % fehlenden Werten wurden von der Analyse ausgeschlossen, um zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten. Zusätzlich wurde eine Qualitätskontrolle der Messungen durchgeführt, um fehlerhafte Messungen auszuschließen.

In den letzten 5 Jahren hat meteoblue mehrere Studien zur Niederschlagsverifikation veröffentlicht. Im Folgenden werden die wichtigsten Ergebnisse zusammengefasst:

• Die Ergebnisse der verschiedenen Studien können aufgrund einer unterschiedlichen Anzahl von Stationen, unterschiedlicher Zeiträume oder unterschiedlicher Messdatenanbieter variieren
• Eine feinere horizontale Auflösung im Modell verbessert die Modellgenauigkeit nicht (vgl. NEMSGLOBAL 30 km Gitterauflösung mit NEMS12 (12 km) und NEMS4 (4 km).
• Die Fehlermetriken sind sehr ähnlich, wenn man Modelle für verschiedene Jahre für viele Stationen vergleicht (vgl. Verifikationsstudie 2017 und Verifikationsstudie 2019).
• Die Fehlermetriken können erheblich variieren, wenn verschiedene Kontinente oder auch kleinere Regionen ausgewählt werden (siehe Unterschiede in der HSS für Nordamerika und die gesamte Welt in der Wettbewerbsanalyse).
• Die meteoblue Niederschlagsvorhersage ist genauso gut wie das Reanalysemodell ERA5.
• Die für die meteoblue Vorhersage verwendeten Post-Processing-Verfahren, wie z.B. Multimodel-Mixing oder das mLM (meteoblue Learning MulitModel), erhöhen die Genauigkeit des Niederschlagsmodells.
• Wir empfehlen die Verwendung des meteoblue MultiModel für die operationelle Vorhersage, da sowohl die täglichen Niederschlagsereignisse als auch die jährlichen Niederschlagssummen zufriedenstellend wiedergegeben werden.

Details zu den einzelnen Studien finden Sie auf den folgenden Seiten: