Cb-LIKE
Gewitterzellen mit ihren negativen Begleiterscheinungen wie Starkregen, Hagel\noder Fallwinden verursachen Versp\xe4tungen sowie Flugausf\xe4lle und sind damit f\xfcr\nh\xf6here Kosten der Airlines und Flughafenbetreiber verantwortlich. Eine verl\xe4ssliche\nVorhersage von Gewittern bis zu mehreren Stunden k\xf6nnte dagegen den\nEntscheidungstr\xe4gern am Flughafen einen gr\xf6\xdferen zeitlichen Spielraum geben,\num auf m\xf6gliche Gewitterzellen angemessen zu reagieren und ad\xe4quate Ma\xdfnahmen\nzu ergreifen. Zur Bereitstellung zuverl\xe4ssiger Gewittervorhersagen bis zu\nsechs Stunden wurde Cb-LIKE am Deutschen Zentrum f\xfcr Luft- und Raumfahrt\n(DLR) entwickelt.\nDer neue Gewittervorhersagealgorithmus wird in der vorliegenden Dissertation\ndetailliert vorgestellt. Cb-LIKE ist ein automatisiertes System, das unter\nVerwendung von Modelldaten des COSMO-DE Wettermodells des Deutschen\nWetterdienstes (DWD) Gebiete ausweist, die eher f\xfcr oder gegen eine Entwicklung\nvon Gewittern sprechen. Vier atmosph\xe4rische Parameter (CAPE, Vertikalwind,\nRadarreflektivit\xe4t und Temperatur an der Wolkenobergrenze) flie\xdfen in\ndas System ein. Eine neu entwickelte \u201eBest-Member-Selection\u201c sorgt dabei durch\neinen Abgleich zur aktuellen Gewittersituation f\xfcr die automatische Auswahl des\nrealistischsten Modelllaufes aus einem Ensemble. Dadurch wird die beste Datengrundlage\nf\xfcr die Berechnung der Gewittervorhersagen gew\xe4hrleistet. F\xfcr die\nAuswahl des besten Members stehen vier verschiedene Modi zur Verf\xfcgung. Ein\nneu entwickeltes Fuzzy-Logik System erm\xf6glicht anschlie\xdfend die Kombination\nder Modelldaten und die Berechnung eines Gewitterindikators von 11,6\xaf6 bis 88,3\xaf3\nf\xfcr jeden Gitterpunkt des Modells f\xfcr die n\xe4chsten sechs Stunden in st\xfcndlichen\nIntervallen. Je h\xf6her der Wert des Indikators, desto mehr sprechen die Modellparameter\nf\xfcr die Entstehung von Gewittern. Zus\xe4tzlich wird die Vorhersagequalit\xe4t\ndes neuen Algorithmus anhand einer umfassenden Verifikation unter Verwendung\neiner \u201eneighbourhood-verification\u201c Technik und von \u201emulti-event contingency tables\u201c\nuntersucht. F\xfcr die Sommerperiode 2012 weist Cb-LIKE im Vergleich zur\nCOSMO-DE Radarreflektivit\xe4t bessere Werte in den Verifikationsgr\xf6\xdfen auf. So\nist das \u201eFehlalarmverh\xe4ltnis\u201c f\xfcr den neuen Algorithmus niedriger (0,48 zu 0,56),\ndie \u201eWahrscheinlichkeit der Detektion\u201c (0,52 zu 0,45) und der \u201eCritical Success\nIndex\u201c (0,50 zu 0,48) fallen dagegen h\xf6her aus. Die Resultate zeigen, dass der Cb-\nLIKE Algorithmus eine sinnvolle neue Methodik f\xfcr Gewittervorhersagen von hoher\nQualit\xe4t auf der Datenbasis des COSMO-DE Modells darstellt. Die Ergebnisse\naus der Verifikation erm\xf6glichen au\xdferdem die \xdcbersetzung des Cb-LIKE Indikatorfeldes\nin die gew\xfcnschten probabilistischen Gewittervorhersagen. Zus\xe4tzlich\nwird die erfolgreiche Implementierung der Cb-LIKE Gewittervorhersagen in das\nWxFUSION System, eine graphische Benutzeroberfl\xe4che, vorgestellt.