Neues Messnetz soll Starkregenvorhersagen präziser machen
Die meteorologische Messkampagne VITAL II hat in der Kölner Bucht begonnen. Diese will mit einem kombinierten Netz aus Bodenstationen, Drohnen, Wetterballons und Satellitendaten die bislang schlecht beobachtete atmosphärische Grenzschicht besser erfassen. Die gewonnenen Daten sollen mithilfe maschineller Lernverfahren dazu beitragen, Wetterwarnungen vor Gewittern und Starkregen zuverlässiger zu machen.
Symbolbild: Unsplash.com/Preeti Narula
In der Kölner Bucht hat die meteorologische Messkampagne VITAL II begonnen. Unter Leitung der Universität zu Köln erfassen Forschende aus sieben deutschen Universitäten sowie dem Deutschen Wetterdienst (DWD) in den kommenden drei Monaten die untersten Atmosphärenschichten zwischen Köln, Bonn und Aachen.
Lücken in der Wetterbeobachtung als zentrales Problem
Trotz jahrzehntelanger Fortschritte bleiben kurzfristige Wettervorhersagen bis zu 24 Stunden im Voraus fehleranfällig, besonders bei sommerlichen Gewittern und Starkregenereignissen. Der Grund liegt in einem Beobachtungsdefizit: Die untersten ein bis zwei Kilometer der Atmosphäre, die sogenannte atmosphärische Grenzschicht, sind bislang unzureichend vermessen. Wetterballons, Satelliten und Flugzeugmessungen liefern zwar Daten, können aber die raschen Veränderungen von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Wind in dieser Zone nicht ausreichend abbilden. Genau dort entstehen jedoch viele der Prozesse, die für lokale Wetterextreme entscheidend sind.
Um diese Lücke zu schließen, haben die beteiligten Institutionen in der Kölner Bucht ein dichtes Beobachtungsnetz aufgebaut, das verschiedene Messverfahren erstmals kombiniert.
Drohnen, Ballons und ein neuer Wettersatellit im Einsatz
Das Netzwerk umfasst sieben Fernmessstandorte, die kontinuierlich Wind, Turbulenz, Temperatur und Luftfeuchtigkeit erfassen, sowie mehr als fünfzig automatische Bodenstationen. Während der intensiven Beobachtungsphase von Juni bis August 2026 steigen zusätzlich meteorologische Drohnen auf, die Messungen bis in rund zwei Kilometer Höhe ermöglichen. Studierende der Universitäten Köln und Bonn starten begleitend bis zu 120 Wetterballons als Referenzmessungen.
Eine Besonderheit von VITAL II ist die erstmalige Einbeziehung des neuen geostationären Satelliten MTG-S1, dessen Infrarot-Instrument kontinuierliche dreidimensionale Temperatur- und Feuchteprofile über Europa liefert. Forschende der Universität zu Köln entwickeln neue Verfahren des maschinellen Lernens, um diese verschiedenen Datenquellen zu verknüpfen und zu hochaufgelösten Profilen der unteren Atmosphäre zusammenzuführen.
Die gewonnenen Datensätze sollen anschließend dazu dienen, turbulente Prozesse in Wettermodellen besser darzustellen und die Entstehung von Gewittern sowie sogenannten Cold Pools besser zu verstehen. Cold Pools sind lokale Kaltluftflüsse am Boden, die die weitere Gewitterentwicklung maßgeblich beeinflussen können. Projektleiter Professor Ulrich Löhnert vom Institut für Geophysik und Meteorologie der Universität zu Köln sieht in der Kampagne auch eine Grundlage für künftige Beobachtungsnetze und die Nutzung neuer Satellitengenerationen in der operativen Wettervorhersage.