Was sind Fehlprognosen?

"Heute Nachmittag Durchzug dichter Quellwolken mit einigen Schauern". Wenn solch ein Wetterbericht im Radio ertönt, dann steckt man lieber mal den Regenschirm ein, denn der ein oder andere Regenschauer könnte einen ja erwischen. Ärgerlich wird es aber erst, wenn die Grillparty aufgrund des Berichts extra abgesagt wird, obwohl im nachhinein längere Zeit die Sonne schien und kein einziger Tropfen fiel. Doch wie kommt es überhaupt zu Fehlprognosen und warum treten sie in letzter Zeit häufiger auf?

Wetterlage beeinflusst Modellgüte
Bei der Erstellung von Wetterberichten analysiert der Meteorologe zunächst die großräumige Wetterlage. Diese wird in erster Linie von der unterschiedlichen Luftdruckverteilung in der Atmosphäre bestimmt. Somit führt tiefer Luftdruck über Nordeuropa und hoher Luftdruck über Südeuropa bei uns allgemein zu einer Westlage. Liegt das steuernde Tief nun weiter westlich bei den Britischen Inseln und das Hoch weiter östlich über Südosteuropa, stellt sich bei uns eine Südwestlage ein.

Somit beeinflusst die Druckverteilung, welche Luftmassen zu uns gelangen. Je nach Ursprung hat demzufolge jede Luftmasse verschiedene Eigenschaften. Im Fall einer Südwestlage würde subtropische Luft zu uns geführt werden, die ihren Ursprung über dem nordafrikanischen Kontinent oder dem mittleren Atlantik hat, also zunächst warm ist. Je nachdem, auf welchen Weg sie zu uns geführt wird, ist sie eher maritim oder kontinental geprägt - also feucht oder eher trocken. In der letzten Woche war die Luft sehr feucht, was sich durch die große Schwüle bemerkbar gemacht hat. In feucht-warmer Luft treten im Sommer bevorzugt Schauer und Gewitter auf, die mitunter auch unwetterartig ausfallen können.

Numerische Modelle
Mit dem Wissen über die großräumige Wetterlage und den dazugehörigen Frontensystemen geht der Meteorologe nun ins Detail, um für einen Ort oder ein größeres Gebiet das Wetter für einen gewissen Zeitraum zu prognostizieren. Dafür wertet er numerische Modellvorhersagen aus, wobei zwischen Global- und Lokalmodellen unterschieden wird. Globalmodelle haben den Vorteil, dass sie neben dem goßen Raum, den sie abdecken, auch noch sehr weit in die Zukunft schauen. Demnach lassen sich Mittel- und Langfristprognosen erstellen. Der Nachteil ist, dass sie grob aufgelöst sind und somit für die Punktprognose eines kleinen Gebietes teilweise zu ungenau sind.

Abhilfe verschafft man sich dann mit einem mesoskaligen Modell bzw. Lokalmodell. Hier sind die berechneten Gitterpunkte wesentlich enger, also können bspw. Schauer für den Ort X möglicherweise genauer vorhergesagt bzw. aufgelöst werden.

Probleme in jüngster Zeit
Trotz zahlreicher und teils hochaufgelöster Wettermodelle kommt es aber manchmal zu Tagen, an dem die Prognose nicht mit dem realen Wetter übereinstimmt. Doch schauen wir uns ein Fallbeispiel aus jüngster Zeit mal genauer an:

So kam es am vergangenen Samstag, den 07.07.2012, in Berlin und Brandenburg zu teils kräftigen Schauern und Gewittern, die schwerpunktmäßig in den Nachmittagsstunden aufgetreten sind. Der Bericht lautete ein Tag zuvor wie folgt:

"Am Samstag bis zum Vormittag gebietsweise gewittrige Regengüsse, teils kräftig, im Verlauf nach Nordosten abziehend. Am Nachmittag von der Elbe her mehr Sonne und nur noch selten Schauer, meist niederschlagsfrei."

Die Abbildung 2 zeigt eines der Lokalmodelle, das dem Meteorologen zur Erstellung des Berichtes zur Verfügung stand. Die Zeiten sind in UTC angeben, also müssen zur mitteleuropäischen Sommerzeit noch 2 Stunden addiert werden. Das Modell hatte zwar kräftige Schauer prognostiziert, jedoch eher in den Vormittags- als in den Nachmittagsstunden. Die Abbildung 3 zeigt in dem Zusammenhang die stündlichen Niederschlagssummen einiger Stationen in Berlin und Brandenburg von 16 Uhr MESZ. So wird deutlich, dass vor allem der Berliner Raum in der Zeit zwischen 15 und 16 Uhr MESZ von Starkregen betroffen war, doch auch in der Südhälfte Brandenburgs gingen Schauer nieder. Laut dem Modell UKMO (vgl. Abbildung 2) wären die Schauer zu dem Zeitpunkt nach Norden abgezogen. Insbesondere die niederschlagsreichen Gebiete wurden trocken prognostiziert.

In solchem Fall bleibt dem Meteorologen nichts weiter übrig, als am selben Tag durch Nowcasting mittels Radar- und Satellitenbildern die Berichte dementsprechend anzupassen. Doch hat man sich nun einen Tag vorher Freunde zum Grillen am Nachmittag eingeladen, wäre die Grillparty buchstäblich ins Wasser gefallen.

Das Wasser im Kochtopf
Insbesondere die Prognose von Schauern ist in der Meteorologie nach wie vor schwierig. Demnach hört man auch in dem Zusammenhang bei der Vorhersage häufiger die Wörter "gebietsweise, örtlich, vereinzelt, häufig, etc.". Mithilfe der Modelle lassen sich zwar mögliche Schwerpunkte setzen, wo die Schauer am ehesten zu erwarten sind, doch für den einzelnen Ort exakt einen Schauer zu prognostizieren, ist nahezu unmöglich.

Als Selbsttest können Sie einen Topf mit Wasser auf den Herd stellen und dieses darin erhitzen. Dabei steigen warme Wassermoleküle auf, ähnlich wie es mit Luftpaketen in der Atmosphäre ist. Doch nun versuchen Sie mal zu prognostizieren, wo genau in dem Topf beim Erreichen des Siedepunktes das erste Bläschen aufsteigt. Das kann überall passieren, genau wie sich auch in einer labil geschichteten Atmosphäre in einem größeren Gebiet der erste Schauer bilden kann.