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Analyse von Niederschlagsereignissen unter Verwendung von Boden- und Radardaten

Stefan Schneider

Art der Arbeit

Dissertation

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie

Betreuer*in

Reinhold Steinacker

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29818.16759.367555-4

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Fragestellung der sinnvollen räumlichen Interpolation von unregelmäßig verteilten Messwerten und hat die Verbesserung von Echtzeitanalysen zum Ziel. Dazu wird das objektive Analyseverfahren VERA (Vienna Enhanced Resolution Analysis), das methodisch an die Variationsrechnung angelehnt ist, verwendet und adaptiert, um speziell für Niederschlag eine Verbesserung der Analysequalität zu erreichen. Ausgehend von der klassischen Fingerprintmethode, bei der durch die Kombination von Stationsmessungen und physikalischem Vorwissen über das Verhalten der Atmosphäre über komplexer Topographie Analysen mit subskaligen, topographisch bedingten Mustern berechnet werden können, ist die Methode auf räumlich-zeitlich variable Zusatzdaten erweitert worden. Durch diese Kombination von Bodendaten und Radardaten ist eine deutliche Verbesserung der Analysefelder gelungen. Eine weitere Verbesserung des VERA-Systems wird durch die innovative Anwendung der Qualitätskontrolle ermöglicht. Dabei werden nicht wie bisher üblich die Messwerte selbst auf ihre Plausibilität geprüft, vielmehr wird eine Komponente des berechneten Analysefeldes, der so genannte unerklärte Anteil, zur Qualitätsprüfung herangezogen und damit das Analyseergebnis verbessert. Sowohl die Einbeziehung von Radardaten als auch die neue Anwendung der Qualitätskontrolle zeigen für analytische Felder eine deutliche Verbesserung der Ergebnisse, für reale Anwendungen ist die Verbesserung geringer aber dennoch signifikant. Mit diesen Erweiterungen wird anhand von Fallstudien gezeigt, welche Möglichkeiten das VERA-System für das Nowcasting, die aktuelle Analyse und die nachträgliche Aufarbeitung von interessanten Wetterlagen bietet, wobei neue Erkenntnisse bezüglich der Repräsentativität von Messwerten bei Niederschlagsereignissen erzielt worden sind.

Abstract

(Englisch)

The present work deals with the problem of reasonable spatial interpolation of irregularly distributed measurements, aiming for the improvement of real time analyses. The analysis tool VERA (Vienna Enhanced Resolution Analysis), which is based on the principles of a variational approach, is applied and adapted to achieve this goal, especially for improving precipitation analyses. For this purpose, the classic fingerprint approach is expanded to additional data with temporal and spatial varying patterns. The fingerprint technique is a combination of station measurements and a priori physical knowledge about atmospheric patterns over complex terrain, leading to analyses including subscale, topographically induced patterns. Combining ground measurements and radar data improves the quality of the analysed fields. A further enhancement of the VERA-system is due to the innovative application of the data quality control module. Until now, measured data have been tested on their reliability prior to the operational analysis. With this new approach, one of the components of the analysed field, the so-called unexplained part, is quality controlled instead of the data points, leading to better analysis results. Furthermore, it can be shown for both the inclusion of radar data and the new approach for the quality control that the quality of the analysis fields is improved for analytical test cases as well as for analyses using real data, whereas the improvement is smaller for the latter. With these improvements of the VERA-system, case studies are presented, evaluating the applicability of the system for nowcasting, real-time analyses and hindcasting of interesting weather situations. One of the major findings of these studies is the assessment of the representativeness of measurements during precipitation events.

Autor*innen

Stefan Schneider

Haupttitel (Deutsch)

Analyse von Niederschlagsereignissen unter Verwendung von Boden- und Radardaten

Publikationsjahr

2008

Umfangsangabe

129 S. : Ill., graph. Darst., Kt.

Sprache

Deutsch

Beurteiler*innen

Christoph Frei ,

Felix Ament

Klassifikation

38 Geowissenschaften > 38.80 Meteorologie: Allgemeines

AC Nummer

AC05038979

Utheses ID

2997

Studienkennzahl

UA | 091 | 414 | |

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