00:00:00: Niederschlag ist eine der zentralen Größen im globalen Wasserkreislauf und zugleich eine, die man am schwierigsten erfassen kann.

00:00:09: Messstation sind ungleich über den Globus verteilt, Daten kommen in unterschiedlichen Formaten und Qualitäten – und selbst kleine Fehler, falsche Maßeinheiten, vertauschte Zeitangaben oder falsche Nullen können große Wirkung haben!

00:00:25: Genau hier setzt das Weltzentrum für Niederschlassklimatologie kurz WZN an, international bekannt als Global Precipitation Climateology Center.

00:00:37: Dort werden Niederschlossdaten aus aller Welt gesammelt, geprüft und zu globalen Analysen verarbeitet – frei zugänglich für die Klimaforschung rund um den Globus!

00:00:49: Wie das funktioniert?

00:00:51: Was Dürreindex-und Starkregentrends damit zu tun haben?

00:00:55: Und warum diese Arbeit für unser Verständnis des Klimawandels so wichtig

00:00:59: ist?!

00:01:00: Darüber spreche ich heute mit dem Leiter des WZN, Dr.

00:01:04: Markus Ziese.

00:01:05: Schön dass Sie dabei sind und herzlich willkommen zu den Wassersprächen!

00:01:13: Willkommen bei den Hüwa-Wassergesprächen der Fachzeitschrift Hydrologie & Wasserbewirtschaftung.

00:01:18: Hier treffen wir uns einmal im Quartal mit Expertinnen und Experten aus dem gesamten Bereich der Gewässerkunde und Hydrology aber auch aus den Fachgebieten Limnologie und Grundwasser Klimatologie und Metrologie sowie Geologie- und Bodenkunde.

00:01:35: Und sprechen dabei mit ihnen über spannende, interessante Themen und Fragestellungen sowie aktuelle Forschungsfelder rund um diese Themenbereiche.

00:01:45: Mein Name ist Dr.

00:01:46: Thomas Lüllwitz, Hydrologe mit Abschluss an der Colorado State University USA seit reinneunzig an der BFG und seit zweitausendsechzehn Schriftleiter Der HÜVAR.

00:02:04: Wie viel Niederschlag fällt eigentlich auf der ganzen Welt?

00:02:08: Eine Frage, die überraschenschwer zu beantworten ist.

00:02:12: Seit neunundachtzig nimmt sich daher ein Zentrum beim Deutschen Wetterdienst genau dieser Aufgabe an – das Weltsentrum für Niederschlassklimatologie WZN international bekannt als Global Precipitation Climateology Center kurz GPCC.

00:02:29: Die Daten, die hier gesammelt werden sind Qualitätsgeprüft und helfen Dürren einzuordnen, Starkregenereignisse zu bewerten und langfristige Niederschlachttrends im Kontext des Klimawandels sichtbar zu machen.

00:02:44: Wie diese Arbeit konkret abläuft, welche Produkte dabei entstehen und welche Rolle der DWD in diesem internationalen Netzwerk spielt – darüber sprechen wir in dieser Folge der Wassergespräche!

00:02:57: Mein Gast Dr.

00:02:58: Markus Ziese vom Deutschen Wetterdienst, der das Weltzentrum für Niederschlagsklimatologie aus Erstehand kennt und es seit Ende des Jahrhunderts leitet.

00:03:09: Bevor wir ins Gespräch einsteigen ist mein Kollege Martin Labertz nach Offenbach zum DWD gefahren und hat sich dort im Wetterpark umgeschaut – einem weltweit einzigartigen öffentlichen Park, der sich ganz dem Thema Wetter- und Klimawett mit.

00:03:25: Martin hat in der DWD dort im Wetterpark auch eine Station?

00:03:29: Thomas, der Wetter Park der Stadt Offenbach liegt ungefähr fünf Kilometer südöstlich vom Hauptbahnhof Offenbach auf einer kleinen Anhöhe und ist für alle Bürgerinnen und Bürger geöffnet.

00:03:39: Auf einem Lehr- und Erlebnisfahrt mit ca.

00:03:42: fünfzehn Station werden hier Wetterphänomene anschaulich erklärt – an einigen Station kann man sogar einige dieser Phänomäne live miterleben!

00:03:51: Bevor wir uns die Wetterstation des DVD anschauen, nutze ich die Gelegenheit hier mit einem Wetterexperten vor Ort zu sein und lasse mir von Markus Siesel erstmal einige der Stationen, die im Wetterpark aufgebaut sind, erklären.

00:04:04: Gerade stehen wir vor einem zwei Meter hohen Messgefäß das die Tropfengröße um Form wie soell aufzeigt.

00:04:10: Herr Ziese, was genau sehen wir denn hier eigentlich?

00:04:13: Das kleine Ding hier hat eine Sammelfläche von ungefähr einem Quadratmeter.

00:04:17: da fallen die Tropfen rein und dann kann man sie hier im Rohr sehen und die Anzahl der Tropfen.

00:04:21: es zeigt halt wieso die Niederschlagsintensität ist.

00:04:24: und ein Quadratmetern das ist halt die Fläche die man nimmt wo man dann die niederschlagsmenge immer drauf bezieht so Liter pro Quadrat Meter oder Millimeter was dann halt ja Liter pro quadrat Meter.

00:04:36: Über uns steht jetzt hier so ein Vier-Eck.

00:04:39: Da sagen Sie, das ist ungefähr einen Meter mal ein Meter.

00:04:43: Und was ist das Große?

00:04:45: Das sind so zweieinhalb mal zweieinhalb Meter für die vielleicht etwas kleinere Niederschlagsmengen damit man überhaupt mal was sieht wenn es nur so einen ganz sachten Regen gibt, damit man was hier durchs Rohr durchtropft.

00:04:57: Also hier kann man sich jetzt die Größe der Tropfen anschauen und wie schnell die da durchfliegen wahrscheinlich oder durchdropfen.

00:05:06: Ja, die Anzahl der Tropfen, die so pro Minute durchfallen.

00:05:09: Das kann dann in den Niederschlagsmenge so umgerechnet werden also wenn man so zehn Tropfen pro Minute hat wie hier auf der Tafel steht, dann hat man ungefähr einen drei Viertel Liter pro Quadratmeter in einer Stunde an Regen ist nicht allzu viel aber das bindet schon mal den Staub bei einem kleinen Regenguss.

00:05:25: Also der Tropfe sieht dann eher aus wie ein Mini-Hamburger ja?

00:05:28: Ja, der ist abgeplattet der Tropfen.

00:05:30: Also unten eher ganz flach oder relativ flach weil da die Luft dagegen drückt und dann ist es so wie eine Linse.

00:05:37: eher also ja schon rund, Linse bis Kugel je nachdem wie die Größe ist und nicht diese typische Tropfenform mit der Spitze nach oben.

00:05:45: das ist so dieser windschnittige Form.

00:05:47: Die hat ja Tropfen eigentlich nicht.

00:05:49: Eigentlich haben die Tropfen gar nicht diese Form.

00:05:51: Nein, nein Tropfen haben nicht diese typische Tropfenform von ja wie sie in Büchern halt gezeigt werden sondern sind rund wie eine Linse bis zu einer Kugel und fangen dann auch wenn Sie fallen und groß genug sind an In sich zu schwingen und zu wackeln.

00:06:05: Und wenn sie groß genug wären und genug wackelen dann platzten die wieder auf in kleinere Tropfen und deshalb wird so die Tropfengröße auch nach oben irgendwo begrenzt.

00:06:13: also wir können nicht regentropfen mit fünf Zentimeter Durchmesser haben das geht nicht.

00:06:18: Aber die Kleinen sind stabil und können bis runterfallen.

00:06:21: Da gehen wir weiter, oder?

00:06:22: Gucken wir mal was wir noch finden hier.

00:06:24: Hier ist jetzt ein altes Radom von den Radargeräten also Radomen.

00:06:28: das sind die Schutzhöhlen die um die Radar Geräte gebaut werden.

00:06:31: mit Radar können nicht nur Flugzeuge und Schiffe verfolgt werden sondern da kann halt auch bei geschickter Wellenlänge Niederschlag gemessen werden.

00:06:38: es ist eines der Verfahren zur Niederschlagsmessung neben dem Regentöpfen wie wir sie im GPCC verwenden.

00:06:46: Es gibt dann noch andere Möglichkeiten von Satelliten oder mit Funkstrecken Niederschlag abzuleiten.

00:06:51: Aber Radar ist ein gutes Verfahren, um flächendeckend die Niederschlagsmengen abzuschätzen und da wird eine elektromagnetische Welle losgesendet.

00:07:02: Und das, was reflektiert, wird wieder gemessen.

00:07:04: Daraus kann man auf die Niederschlagsmenger und auch teilweise auf die Fase zurückschließen.

00:07:10: Ist es Schnee?

00:07:11: Regen?

00:07:11: Hagel?

00:07:13: Die Kuppel unter der wir hier stehen?

00:07:16: Wie groß ist die ungefähr?

00:07:17: Ich weiß nicht, schwer zu schätzen.

00:07:18: Die sind ca.

00:07:20: zehn Meter hoch oder mit der Aufstellung ... Ja, locker zehn Meter, acht Meter Durchmesser und so was dann ja.

00:07:27: Hier wäre jetzt ein Radar drinne.

00:07:29: Ein Radargerät, eine Antennen, die sich dreht und in verschiedenen Winkeln die Radarstrahlung aussendet, die Reflektion misst um auch einen Höhenprofil der Niederschlagsmenge in der Wolke zu haben damit man sieht wo fängt ihr an, wo es ne Vereisung und auch so Hagelschlote, sagt man jetzt, erkennen zu können.

00:07:48: Und welche Fläche kann man mit einem Radar abdecken ungefähr?

00:07:51: Ich glaube zurzeit, operationell läuft ... Hundertfünfzig Kilometer Umkreisumstand, aber da bin ich bei den hundertfünftig Kilometern bin nicht ganz sicher.

00:07:59: Könnten auch hundertzwanzig oder hundertachtzig sein, sowas in der Triebe.

00:08:02: Und diese Information aus so einer Art von Radarsystemen, die sieht man dann in der DVD-Warn App unter dem Radar.

00:08:08: Genau, das ist das.

00:08:09: Da kommen die, was haben wir?

00:08:11: Siebzen Radarstandorte sind es glaube ich.

00:08:13: Die werden da kombiniert aus den verschiedenen Radargeräten.

00:08:18: Die Information zu einer durchgehenden Karte und die ist dann in der App zu sehen und dann sieht man ob Regen kommt oder nicht.

00:08:26: Und eine Ankunft!

00:08:28: Okay und siebzehn Stationen braucht man nur in Anführungsstrichen um Deutschland abzudecken.

00:08:32: ja Ja, da ist auch so ein bisschen Doppelabdeckung dabei.

00:08:36: Dass wenn ein Radar mal ausfällt damit die Region auch von einem anderen Teilweise mit abgedeckt werden kann ja aber damit kommt man grob über Deutschland das wir da eigentlich eine ganz gute Abdeckungen haben ja.

00:08:47: Okay weiter geht es zu einer Übersichtskarte der Klimazonen der Erde.

00:08:52: Wenn wir jetzt hier so die Klima-Zonen sehen also sie sammeln ja Daten im WZN aus allen Klimazonen oder?

00:09:01: überall her, wo wir es kriegen können.

00:09:03: Von den Tropen über die gemäßigten Zonen, Polarezonen... Je nachdem wie man die Klimazone einteilt, da gibt's ja verschiedene Möglichkeiten.

00:09:10: Dann gibt's auch

00:09:11: z.B.,

00:09:11: was viel verwendet wird, Köppengeiger-Klimaklassifikation, das nicht nur Temperatur ist mit warmem Kalt sondern auch die Niederschlagsmengen und Niederschlagsverteilung mit Berücksicht.

00:09:21: Es gibt ja Regionen, wo man hier theoretisch das ganze Jahr überregen hat wenn ich gerade so jetzt gerade kein Regenfeld überwochen.

00:09:29: Aber dann gibt es Regionen, wo es ausgeprägte Trocken und Zeiten und Regenzeiten gibt.

00:09:35: Deshalb fährt man in die Mittelmeerregion im Sommer, weil der regnet nicht.

00:09:41: Das ist eine andere Klimazone als bei uns auch wenn's gar nicht so weit weg ist.

00:09:45: Vielleicht temperaturmäßig auch nicht so verschieden ist.

00:09:48: Aber saisonale Niederschläge sind verschiedene Klimazonen abgesehen von der Temperatur.

00:09:55: Und wo kommen ... Die meisten Daten bei Ihnen her, aus welcher Klimazone kann man das sagen?

00:10:03: Oder gibt es da keinen Unterschied?

00:10:06: Ich denke die meisten Stationen haben wir schon in den gemäßigten Klimazonen.

00:10:10: Weil da sowohl auf der Nordalz als auch auf der Südhalbkugel-Landfläche ist, sehr viel Landfläche und auch große und relativ weit entwickelte Länder also Europa liegt damit zigtausenden Stationen, die wir von da bekommen.

00:10:27: Und auch in Nordamerika ist eine sehr hohe Stationsdichte.

00:10:30: In Asien, das ist ja auch vieles an der gemäßigten Klimazone mit vielen Stationen und Australien-Handys auch Bereiche mit gemässigten Klima mit einer sehr hohen Stations-Dichte.

00:10:41: Gemäßiges Klima ist halt auch da wo man gerne wohnen kann, wo man was anfangen kann.

00:10:45: Mit deshalb sammeln sich da die Menschen dann.

00:10:47: Wie wichtig sind denn eigentlich Metadaten für Sie?

00:10:51: Die sind ... Extrem wichtig, genauso wichtig wie die Messdaten an sich.

00:10:54: Denn nur mit ordentlichen Metadaten, wenn man weiß wo gemessen wurde und wie, kann man auch die Messung dann weiterverwenden.

00:11:00: Wenn ich nur weiß hier hat es zwanzig Millimeter geregnet, dann kann ich damit nicht so viel anfangen, wenn ich den Punkt gut kenne oder den Zeitraum gutkenne.

00:11:10: Okay, weiter geht's auf dem Lehrfahrt des Wetterparks!

00:11:15: So jetzt stehen wir unter mehreren Stangen, wo Windfähnchen aufgebaut sind.

00:11:21: Was soll denn das uns zeigen?

00:11:23: Wind ist ja schon eine wichtige Sache zum Transport von Energie, warmer luftkalter Luft.

00:11:29: Und für uns für den Niederschlag macht wind teilweise die Probe... Er bringt uns mal in den Niederschlag aber bei der Messung macht er uns die Probleme dass man Messfehler dadurch hat oder einer Unterschätzung des Niederschlags.

00:11:42: wenn der wind sehr stark weht werden die Tropfen am niederschlagsmesser vorbei gewählt und dann messen wir weniger niederschlag geschickt korrigiert werden, mit verschiedenen Abschätzungen.

00:11:55: Wenn man weiß wie stark der Wind war, ob es fester oder flüssiger Niederschlag war, wie intensiv der Regen war, dass man sowas probiert wieder zu korrigieren um diese Unterschätzung gegenzurechnen.

00:12:06: Also Sie können dann den Messwert korrigiren?

00:12:08: Ja das meine Korrektur macht.

00:12:11: Wie viel ist nicht gemessen worden durch den Wind?

00:12:13: Dann gehen wir jetzt aber zur DVD-Wetterstation nach der Thomas Löwels ja am Anfang gefragt hat und schauen uns mal die ganz Messgeräte an, die der DVD dort installiert hat.

00:12:31: War schon auf!

00:12:36: Also das ist eine Wetterstation wie sie operationell vom Wetterdienst betrieben wird?

00:12:40: Auch in anderen Standorten Ja so sind die im Prinzip mehr oder weniger überall aufgebaut.

00:12:44: also Wir haben zum Beispiel hier vorne mit der Nummer Sieben Das ist gleich mal ein Niederschlagsmesser wo die Niederschlagsmenge gemessen wird Und das sind die Daten, die wir im GPCSIDER im Weltzentrum für Niederschlagsklimatologie sammeln.

00:13:00: Der hier jetzt hat noch mit diesen Metallstreifen ringsherum einen Windschutz drum herum und der reduziert am Niederschlagsmesser selber die Windgeschwindigkeit und der Überwegungsfehler, der passiert dadurch dass Wind den Niedertropfen vorbei weht wird damit reduziert und man kann damit besser den Niederchlag messen.

00:13:20: Und sind so alle Messstationen des DVDs aufgebaut?

00:13:24: Also die Niederschlagsmessung.

00:13:26: Ja, das ist zurzeit der Niederschlagssensor, der vom DVD betrieben wird.

00:13:29: ja.

00:13:30: Welche Geräte oder welche Messgeräte sieht man jetzt noch?

00:13:33: Man sieht bei der eins und drei, dass es eine Hütte wo die Lufttemperatur in die Luftfeuchte gemessen wird.

00:13:42: Ja, da sind mehrere Thermometer eingebaut um auch so einen Vergleich zu haben.

00:13:46: Um zu gucken, funktioniert das?

00:13:49: Wenn die Messwerte verschieden sind ist es ja ein Zeichen dafür.

00:13:51: Die könnten kaputt oder eins könnte defekt sein und die ist belüftet damit man nicht die Erwärmung der Hütte mit misst.

00:14:01: Dann wird permanent Luft durchgesaugt und Temperatur gemessen.

00:14:06: Daneben haben wir so'n Beet wo nichts wächst, wo Karle Erde drauf is'.

00:14:12: Da sind Messgeräte für die Temperatur im Erdboden auch mit verbaut.

00:14:18: Was man dann noch sieht, der Kasten hier vorne bei der Nummer acht ist das?

00:14:24: Das ist ein Gerät was dir Wolkenhöhe misst damit man weiß in welcher Höhe die Wolkenuntergrenze ist.

00:14:32: Wie kann denn das Gerät das messen?

00:14:33: Der ist einen Leserstrahl den er nach oben wegschießt und über eine Entfernungsmessung, über leserbasierte Entfernungsmessungen kann dann die Wolkenshöhe bestimmt werden.

00:14:42: Und die anderen zwei dahinter, auch die auf Art von Stativen aufgebaut sind?

00:14:47: Das Erste ist ein Schneehöhemessgerät.

00:14:51: Das misst auch über den Leserstrahl die Entfernung zu der Platte, die da drunter ist und wenn sie sich ändert kann, die Schneehöhe bestimmt werden.

00:15:00: Und dahinten das müsste ein Distrometer sein.

00:15:02: Das ist ein Messgerät um die Tropfengrößenverteilung im Regen zu messen.

00:15:07: Um damit auch Intensitäten mit abschätzen zu können.

00:15:11: Und dieser lange Mast, der mindestens zwanzig Meter hoch ist?

00:15:15: Der hat nur zehn Meter.

00:15:16: Das ist ein Windmast!

00:15:20: Da ist oben ein Anemometer angebracht.

00:15:23: Ein Windmessgerät und zwar ist das ein Ultraschall-Anemometer.

00:15:28: Das misst über Ultraschein, wie schnell der Schall von einem Mikrofon bis zum Empfänger in verschiedene Richtungen wird da gemessen kommt, kann die Windgeschwindigkeit genau und mit einer hohen zeitlichen Auflösung auch bestimmt werden.

00:15:43: Und die Geräte also, die wir hier sehen das ist so eine typische DVD-Wettermessstation, die wie auch in anderen Orten wiederfinden?

00:15:50: Ja, das ist eine Standard-Messstation.

00:15:51: ja der DVD guckt damit dass alles gleichmäßig ist, dass auch überall die gleichen Geräter betrieben werden.

00:15:58: Die Daten fließen aber nicht in Beobachtungsnetz rein oder doch?

00:16:03: Doch, das ist eine Wetterstation auf dem Bach-Wetterpark.

00:16:07: Die Daten gehen von hier zur Zentrale vom Wetterdienst und von da werden die weltweit verteilt.

00:16:14: und nach der vollen Stunde wenn die Messung durchgeführt wird fünf Minuten später sind sie weltweit verfügbar und dann kann man auch in Neuseeland gucken wie warm es in Offenbach ist.

00:16:25: Dann fahren wir jetzt mal mit dem Fahrrad zum deutschen Wetterdienst und schauen uns an, was das Weltzentrum für Niederschlags-Klimatologie damit denn macht.

00:16:33: Die Daten kommen aber nicht nur aus Deutschland!

00:16:38: Also die Daten fürs GPCC kriegen wir aus vielen verschiedenen Quellen.

00:16:42: Das können E-Mail-Lieferungen sein über FDP Server, dass uns bereitgestellt werden Webseiten, APIs Und wenn die Daten kommen dann kommen sie hier zu Kollegen Datenqualaten in eigenes Datenformat und da machen wir keine Vorgaben.

00:17:00: Und wie wird das gemacht, automatisch oder manuell?

00:17:04: Ja sie werden schon automatisch umformatiert aber dazu sind halt Programme notwendig und die wären halt von der Kollegin entwickelt und ja dann laufen lassen weil die Unmengen an Daten ... Oder die Menge an Daten, die wir kriegen, die können nicht mehr per Hand irgendwie formatiert werden, dass wäre zu viel.

00:17:20: Und dann haben wir Sie die Daten im einerhaltlichen Format.

00:17:24: Dann können wir sie in die Datenbank einspielen und dabei wird eine Datenprüfung gemacht.

00:17:28: Und alles, was auffällig ist bei der Datenprüfung, das landet dann bei anderen Kollegen.

00:17:32: Da gehen wir jetzt mal kurz hin oder?

00:17:39: Ja und dann landen die Daten zum Beispiel hier und da haben wir deine Software wo dann die Daten prüfen gemacht wurde, wo dann geguckt wird wie ist der Wert?

00:17:47: warum ist er angemackert worden?

00:17:49: Und dann wird geguckt, kann man ihn korrigieren?

00:17:51: oder ist er doch richtig?

00:17:53: Oder ist er so verkehrt, dass man nichts korrigiert und nicht verwerten kann.

00:17:57: Das wird von mehreren Kollegen hier gemacht.

00:18:01: Dann landen auch die Daten in der Datenbank.

00:18:03: Aus der Datenbank werden sie wieder extrahiert um eine Interpolation zu machen, um die Rasterfelder zu erzeugen Die dann abgegeben werden.

00:18:11: Und die kommen dann, also wenn was passiert denn?

00:18:14: Wenn alles fertig ist?

00:18:15: Dann liegen die Daten auf dem Open Data Server vom Wetterdienst und dann dürfen alle kommen, die Lust haben, die sie brauchen und dürfen sie frei nutzen ohne uns auch nur darüber informieren zu müssen.

00:18:26: Sie sind frei verfügbar ohne Registrierungen dürfen für alles Mögliche und Unmögliche genutzt werden.

00:18:32: Ja Thomas, jeder hat also freien Zugriff auf die Daten vom BZN und kann damit dann weitere wichtige Klimaanalysen durchführen.

00:18:39: Markus Ziese ist bereits in seinen Büro gegangen und steht dir jetzt für das Interview zur Verfügung.

00:18:45: Lieber Markus es freut mich sehr dass wir heute im HÜVER Podcast Wassergespräche das Thema globale Niederschlagsanalysen für die Klimaüberwachung und Klimaforschung ansprechen und wir dabei auch über das Weltzentrum für Niederschlagsklimatologie WZN im Englischen dem GPCC, dem Global Precipitation Climateology Center sprechen werden.

00:19:08: In einer der vorherigen Folgen hatten wir ja das Weltdatensentrum Abfluss ja schon mal behandelt als GRDC und auch vorgestellt – und es ist für uns sehr schön nun ein weiteres in Deutschland existierendes Weltdatenzentrum anzusprechen!

00:19:23: Dir also nochmal herzliches Dankeschön für die Teilnahme im HÜVER-Podcast und ich freue mich sehr auf unser Gespräch.

00:19:30: Thomas, vielen Dank für die Einladung!

00:19:32: Es freut mich auch dass ich dir das und den Zuhören das GPCC, das Weltzentrum Niederschlagsklimatologie vorstellen kann mit all den Sachen, die wir machen und was genutzt wird von uns.

00:19:44: Sehr schön, das freut uns auch.

00:19:45: und ja dann steigen wir ein... Das Weltzentrum für Niederschlagsklimatologie, das stellt ja seit deiner Zeit aus, kostendos seine monatlichen und täglichen Niederschlagdatensätze zur Verfügung.

00:20:00: Gerade auch für die Forschenden, die sich mit der Klimaüberwachung beschäftigen ist es ein großer Vorteil!

00:20:08: Wie fing das in den letzten Jahren alles an bei euch?

00:20:11: Und wie kam es dazu, dass das WZN beim DWD dem Deutschen Wetterdienst angesiedelt ist und unter der Schirmherrschaft der Weltorganisation für Metrologie der WMO steht.

00:20:23: Das hat noch ein bisschen mehr Vorgeschichte als in den vergangenen Jahren.

00:20:26: Da ging es dann wirklich los mit der Arbeit.

00:20:29: Vorneweg war so die Planung – wie funktioniert das, wer macht das?

00:20:36: Ende der Achtzigerjahre wurden die Klimavorhersagen so gut, dass man gedacht hat damit kann man jetzt was anfangen und die müssen wir validieren.

00:20:45: Also überprüfen wie gut sind sie?

00:20:47: Und für Temperatur zum Beispiel da gab es Datensätze um das zu überprüchen aber für den Niederschlag da gab's keinen globalen Datensatz um das mal zu überprüfen.

00:20:57: und da kam dann die WMO auf die Idee mit anderen Organisationen die im Weltklimaforschungsprogramm organisiert sind auf die Idee so einen Datenzentrum, das brauchen wir.

00:21:08: Und die WMO hat dann ihre Mitgliedsstaaten gefragt, wer wäre denn bereit zu was zu betreiben?

00:21:15: Und Deutschland hat dann gesagt ja, wir sind bereit für ein Weltniederschlagsdatenzentrum mal als Projekt zu betrieben.

00:21:22: und dann gab es eine Projektphase, die dauerte drei oder vier Jahre und das brachte gute Ergebnisse.

00:21:30: und da hat man gesagt, naja, das ist eigentlich schon wichtig!

00:21:32: Wir machen noch ne zweite Projektphase.

00:21:34: Ja, auch noch mal so lange gedauert hat und da kam dann am Ende raus.

00:21:38: Naja die Daten sind werden gebraucht sie werden viel genutzt und dann hat Deutschland gesagt okay jetzt überführen wir das in ein Dauerbetrieb?

00:21:49: Und diese Einladung von der WMO oder die Umfrage hat dazu geführt dass das WZN nach Deutschland zum DVD gekommen ist.

00:21:58: Im Prinzip dieselbe Aktion, bei der auch das Weltabflussdatenzentrum das GRDC gegründet wurde.

00:22:05: Das GRDC hat ein paar Monate vor uns angefangen zu arbeiten.

00:22:08: wir sind dann halt ein klein bisschen jünger.

00:22:10: Ja

00:22:11: okay, das hört sich erst mal gut an.

00:22:12: und jetzt nochmal zum DVD Zukunft.

00:22:15: welche Rolle spielt der DVD jetzt hier genau dabei?

00:22:19: Der DVD stellt das Personal die Räume die IT damit das betrieben werden kann.

00:22:27: Die WMO hat nur so eine Schirmeherrschaft, die sagt, dass wir unterstützen das – das ist ne gute Sache!

00:22:32: Wir möchten, dass es läuft aber die WMO halt gar kein Geld dafür.

00:22:36: und vom DWD kommt das Geld damit wir als Personal hier arbeiten können, damit wir die Rechner die Datenbank haben und damit wir auch Dienstreisen machen können um uns mit anderen auszutauschen was dann Besprechungen auch im Rahmen von Weltklimaforschungsprogrammen oder anderen Programmen sind damit wir da uns weiterentwickeln, die Anforderungen von denen bekommen und das dann in Produkte auch mit umsetzen können.

00:23:01: Also der DWD ist eigentlich der Geldgeber dass das läuft.

00:23:05: Und wie erhält das WZN nun die Klimataten aus aller Welt?

00:23:09: Wie viele Länder sind denn dem Zentrum angeschlossen?

00:23:13: Ich fange mal mit dem letzten Teil von deiner Frage an.

00:23:16: Wir haben schon fast allen Ländern der Weltdaten bekommen.

00:23:20: Es gibt so ein paar ganz kleine Länder, zum Beispiel der Vatikanen.

00:23:23: Die haben keine Wetterstation von denen können wir keine Daten bekommen.

00:23:27: Aber sonst haben wir auf irgendwelchen Wegen Daten von eigentlich allen Ländern bekommen.

00:23:32: Die Daten die bekommen wir auch auf verschiedenen Wegen.

00:23:34: Zum einen gibt es ja diese Synop-Stationen die in Echtzeit das Wetter beobachten oder messen und deren Daten werden dann zwischen den Wetterdiensten ausgetauscht weil sie eigentlich für die Wettervorhersagen und Wetterwarnung notwendig sind.

00:23:51: Aber in diesen Daten ist auch ein Abschnitt, in dem die Niederschlagsmenge verschlüsselt ist und das hilft uns um in Echtzeit die Daten über die Welt verteilt zu bekommen.

00:24:04: Das sind so wenn man das mal nachzählt um die siebentausend fünfhundert Stationen, die das machen.

00:24:10: Dann gibt es noch einen zweiten Satz an Stationsdaten wo Die Wetterdienste selber noch eine Qualitätsprüfung machen und die erst mit ein bisschen Verzögerungen bereitstellen, Klimadaten.

00:24:22: Und da mit denen und den Synop-Daten kommen wir auf um die Neuentausendstation wo wir dann so innerhalb von einem Monat Daten haben weltweit aber in die Hauptquelle von den Daten die wir bekommen das sind die die wir direkt von den Wetter Diensten geliefert bekommen.

00:24:38: dass nen Wetter Dienst alle seine Daten uns gibt die er hat.

00:24:41: idealerweise Wenn man das jetzt mal sich für Deutschland anguckt, der Deutsche Wetterdienst verteilt international so um die Hundert Achtzig Stationen.

00:24:52: Betrieben für Niederschlag werden aber um die zweitausend Stationen und dadurch dass wir die Daten von den Wetter Diensten auch bekommen würden wir von Deutschland nicht nur die Hundachtzig über das Synop-Messnetz bekommen sondern die Zweitausenden.

00:25:06: Das ist halt eine große Datenquelle über die wir dann die Daten bekommen.

00:25:12: Und so haben wir über die jahre schon mehr daten von mehr als hundert neunundzwanzig tausend stationen eingesammelt.

00:25:19: und das ist halt jetzt auch dir Von der menge der niederschlagsbeobachtung die größte niederschlagstatenbank der welt die wir hier haben.

00:25:29: Das ist wirklich beachtlich wenn ich jetzt solche zahlen von dir höre und vor allen dingen sehr bemerkenswert weltweit von von allen ländern.

00:25:38: du Benutzt es den Begriff Synop?

00:25:41: Kannst du darauf noch mal ganz kurz bitte eingehen.

00:25:44: Als Synop werden die Meldungen bezeichnet, die von den Stationen in Echtzeit zwischen den Wetterdiensten ausgetauscht werden.

00:25:51: Das kommt weil das ... Die synoptischen Daten sind die so eine Gesamtübersicht über das Wetter liefern.

00:25:56: daher, kommt der Begriff Synop.

00:25:58: Synoptisch, okay verstanden klar!

00:26:01: Jetzt zusätzlich zu den Klimadaten wertet das WZN ja auch niederschlaßdaten wissenschaftlich aus und stellt diese Ergebnisse ja wiederum der Forschung zur Verfügung, unter anderem auch internationalen Programmen.

00:26:15: Zum Beispiel im Weltklimaforschungsprogramm WCRP – das ist World Climate Research Programme oder das globale Klimabeobachtungssystem G-Cos, dem Global Climate Observing System.

00:26:28: Was steckt da genau dahinter?

00:26:30: Wir machen die Datenauswertungen beim WZN, die im Prinzip alle machen müssen.

00:26:35: Die mit Niederschlag arbeiten wollen also dass wir zum einen eine Qualitätsprüfung machen aber auch aus den Stationsdaten, Gebietsmittel berechnen.

00:26:47: Weil man will nicht wissen wie viel Niederschlag unbedingt an den zweihundert Quadratzentimetern gefallen ist die so eine Niederschlagsmessgerät einen Sammelfläche hat sondern man will wissen wie repräsentativ ist der Niedresschlag für ein Fluseinzugsgebiet oder für ne größere Fläche und diese Umrechnung von einem Punkt auf eine Fläche.

00:27:10: Das müssen mehr oder weniger alle machen und das ist ne Aufgabe, die wir dann einmal für alle machen können ohne dass und damit der Forschung den anderen Wissenschaftler.

00:27:21: Dann Arbeit abnehmen können damit sie gleich mit den Analysen loslegen können wenn Sie untersuchen wollen was es mit dem Wasserkreislauf oder mit dem Niederschlag alles passiert.

00:27:31: jetzt hat sich ja da über die Jahre sicherlich einiges auch entwickelt.

00:27:37: wer und wozu?

00:27:38: werden die Daten des WZN denn genutzt?

00:27:42: Das ist zum einen das was so die Anfangsintention war, dass damit Modelldaten validiert werden können überprüft werden können.

00:27:51: Wie gut sind Modelle?

00:27:52: Das sind zum einen die Klimavorhersagen aber das geht auch im Wetter vorher sagen, dass man da guckt wie gut sie sind weil es unabhängige Daten sind.

00:28:01: also Niederschlag wird zb nicht in der Wetter Vorhersage als Eingangsdaten assimiliert sondern es ist rein vorhergesagt Und damit ist es eine unabhängige Datenquelle, um das zu prüfen und auch zu gucken.

00:28:14: wo kann man besser werden?

00:28:17: Dann haben wir Satelliten als Beobachtungssysteme.

00:28:21: Die messen ja auch Niederschlag oder es gibt Niederschlagstaten-Sätze die auf Satellitendaten beruhen aber so einen Satellitt der misst an sich nicht den Niedresschlag, der misste Strahlungsflüsse und die müssen wieder umgerechnet werden in Nied erschlags Mengen.

00:28:34: Und da sind die Datensätze des WZN, die am häufigsten gebrauchte Datenquelle um diese Umrechnung zu machen zwischen Strahlungsfluss und Niederschlag.

00:28:46: Mehr oder weniger alle Satelliten basiert Niederschlagdatensätze verwenden auch die WZM-Daten.

00:28:54: Aber dann haben wir auch die Wissenschaft, die die Daten nutzt, zum Beispiel zu untersuchen wie ist der Wasserkreislauf?

00:29:01: Welche Änderungen sehen wir im Wasserkreislauf durch ein Klimawandel?

00:29:05: Wir haben Anwendung, wo es um das Dürremonitoring geht.

00:29:08: Dass man guckt wie viel hats geregnet und wie ungewöhnlich hoch oder niedrig waren die Niederschlagsmengen.

00:29:16: gibt es da Probleme mit zu wenig Wasser dass es zum Beispiel zu Nahrungsmittelengpässen kommen kann?

00:29:22: so was wird genutzt dann insgesamt aus?

00:29:27: Wie ändert sich der Niederschlag durch den Klimawandel?

00:29:30: Wie die Muster, wie die Niederschlagsmengen.

00:29:33: Und dann gibt es in der Wissenschaft auch so ganz... Es ist fast ein bisschen schräg aber eine Anwendung wo wir von wissen dass sich bestimmte Tierarten abhängig vom Niedderschlag ausbreiten und wir wissen von jemandem der untersucht die Ausbreitung von Zecken auf der Welt und nutzt dazu auch unsere Niederschlagsdaten vom WZM, um zu gucken wie sich die Zecken ausbreiten.

00:29:58: Aber dann gibt es halt auch noch jenseits der Wissenschaftanwendung zum Beispiel in der Industrie.

00:30:04: wir wissen das Industrieunternehmen und auch aus der Finanzwirtschaft unsere Daten nutzen oder auch aus de Landwirtschaft also dass Unternehmen anfragen wir können sie unsere Daten Nutzen oder verwenden eventuell auch Ertragsprognosen damit erstellen, also dass da wieder viel Geld mit dran hängt.

00:30:25: Und dann werden die Daten auch zum Erstellen von Berichten genutzt – also Rückblicken auf das Klima des letzten Jahres was von der WMO gemacht wird oder auch noch in anderen Berichten.

00:30:38: Oder wenn es mal um die Einschätzung von Extremereignissen gibt, dass da auch unsere Daten mitverwendet.

00:30:45: Sehr interessant, welche Breite an Nutzern du jetzt dargestellt hast und auch noch mal die Anwendung der der Satellitenfernerkundung in dem Bezug.

00:30:55: Jetzt ist ja die Datenbeschaffung sowie auch die Qualitätsprüfung dieser Daten essentiell in der Wissenschaft aber auch zeitintensiv.

00:31:05: zum Teilweisen die bereitgestellten Daten erhebliche Mängel auf zum Beispiel fehlerhafte Umrechnungen zwischen Maßeinheiten oder auch falsche Zeit- oder Ortsangaben sowie vielleicht der Einsatz digital gesehen von falschen Nullen als Lückenfüllern.

00:31:23: Wie läuft bei euch am BZN die Qualitätsprüfung der Daten genau ab?

00:31:28: Wir haben da so eine mehrstufige Qualitäzprüfungen und auch abhängig davon, was wir... für Daten bekommen, von welcher Datenquelle.

00:31:38: Also die kürzeste Datenprüfung haben schon angesprochenen Synop-Daten, die in Echtzeit verteilt werden.

00:31:44: Die nutzen ja auch um schnell Datenprodukte zu erzeugen also sprich immer am Ende des Monats die Niederschlagsmenge des Vormonats zu berechnen und da haben wir nicht viel Zeit Datenprüfungen zu machen.

00:31:56: deshalb hört nun aus eine automatische Datenprüfung gemacht, die zum Beispiel in den Synop-Daten.

00:32:01: Da gibt es neben dem Niederschlag Temperatur auch Informationen über das Wetter und dann kann man halt vergleichen welches Wetter war und kannst da Niederschlag gegeben haben oder nicht?

00:32:13: Und wie ist das Verhältnis von Temperatur zu Taupunkt?

00:32:16: was haben wir für niederschlagsphasen um da eine schnelle automatische Qualitätsprüfungen zu machen?

00:32:22: Aber das ist nur das, was fix gemacht wird.

00:32:25: Die Hauptlast von der Qualitätsprüfung bei uns, die wird noch durch Personen gemacht weil die Person einen viel besseren Blick auf so Sachen drauf haben als automatische Verfahren machen können.

00:32:38: Da geht es zum ein um die Metadaten von Stationen und zu den Metadarten gehören die Koordinaten also länger Breite die Höhe, aber auch der Stationsname.

00:32:48: Das wird überprüft weil wir die Datenlieferung immer ländesweise bekommen.

00:32:54: Liegt die Station in dem Land?

00:32:56: Oder liegt sie vielleicht woanders schon?

00:32:58: wenn sie schon außerhalb des Landes liegt sieht man es sehr einfach dass Sie zu überprüfen oder die Metadaten zu korrigieren sind.

00:33:06: und die Daten an sich, die werden zum einen gegen statistische Werte geprüft, die wir ausgerechnet haben.

00:33:15: Also, was sind die mittleren höchsten und niedrigsten Werte in einem Rasterfeld oder an einer Station?

00:33:21: Und sind die Werte drüber oder unter den Grenzwerten.

00:33:25: Oder haben wir schon existierende Werte für die Station zu dem Zeitpunkt und der neue Wert ist deutlich verschieden.

00:33:32: Diese Sachen werden dann von den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern hier im WZN per Hand entschieden.

00:33:39: Dann geguckt Ist der Neue Wert richtig, ist der Alte Wert richtig muss sich was korrigieren an dem Wert?

00:33:46: und dann wird sowas per Hand gemacht, erst dann der Wert in die Datenbank eingespielt.

00:33:51: Und wenn man die Werte überprüft, dann fällt es auch auf dass mal eine Station verkehrt liegen kann.

00:33:57: also bei uns heißt das dann unklarer Fall, wenn zum Beispiel Messwerte nicht zu den statistischen Grenzwerten passen, dass eine Station über Monate lang auffällig ist weil jeder Wert angemackert wurde Und dann kann es halt sein, dass die an einem ganz anderen Ort liegt und dann gehen die Kolleginnen und Kollegen auch hin.

00:34:17: Und gucken Mensch da das passt doch eher so in die Richtung.

00:34:21: ich gucke mal was ich dafür Stationen habe suche mal nach den Stationsnamen und dann wären auch mal Stationen verlegt.

00:34:30: Was halt auch vorkommt ist, dass Stationen oder die Daten einer falschen Station zugeordnet wurden?

00:34:37: Das sind dann so Muster die man wieder erkennt oder die Kolleginnen und Kollegen so eine Erfahrung haben, dass sie dann merken ach Mensch dieses Muster das habe ich doch bei der Station schon mal gesehen.

00:34:49: Und sich erinnern welche Station das war und dann das abprüfen und auch wieder dadurch die Metadaten von Stationen korrigieren können.

00:34:59: Was teilweise noch ein Problem ist neben den Umrechnungsfehlern, dass Daten widerverwertet werden also Recycling gibt es bei Daten schon seit langer Zeit Das zum Beispiel Daten, die in den Fünfzigerjahren gemessen wurden nochmal in den Siebziger-Jahren wiederverwendet werden eingefügt worden.

00:35:18: In der Zeitreihe haben dann auch die Kolleginnen und Kollegen so ein Auge inzwischen darauf entwickelt dass sie solche widerkehrenden Muster erkennen und das dann auch korrigieren und durch den Vergleich mit Nachbarstationen sagen können ja die Daten gehören jetzt aber wirklich in die fünftiger Jahre nicht in die siebzigere.

00:35:36: oder wenn ein sehr hoher Wert ist, dass man durch den Vergleich mit den Nachbarstationen sieht.

00:35:41: Naja diese Hundertfünfzig Millimeter sind aber in Wirklichkeit fünfzehn Millimeter um also ein Beispiel für diesen Faktor zehn Fehler, den du angesprochen hast zu liefern.

00:35:50: Interessant wie Du die Datenprüfung jetzt dargelegt hast und vor allen Dingen welcher Aufwand dann doch betrieben wird oder betrieben werden muss?

00:36:00: Jetzt welche Produkte erstellt Ihr dann aus diesen Qualitäts geprüften Daten?

00:36:06: Also wir erzeugen sogenannte Rasterprodukte.

00:36:09: Dazu berechnen wir mit einem Interpolationsverfahren von den stationswertend ausgehend die Mittelwerte für Rasterfelder, das sind bei uns rechteckige Felder mit Längebreiter.

00:36:24: und da haben wir zum einen verschiedene räumliche Auflösungen, das geht los bei einem Viertelgrad bis zu zwei Komma fünf Grad räumlicher Auflösung, weil verschiedene Anwendungen verschiedener räumliche Auflösen brauchen.

00:36:39: Wir haben verschiedene zeitliche auflösungen.

00:36:42: also wir haben die Tageswerte was du schon angesprochen hast, wir haben Die Monatswerte Was Du angesprochen Hast und was wir noch zusätzlich Haben sind vieljährige Bezugswerte Also eine Klimatologie.

00:36:53: was ist der mittleren Niederschlag?

00:36:55: Und dann haben wir das noch mit einer verschiedenen Zeitlichen Verfügbarkeit.

00:37:04: Also es gibt Anwendungen, die brauchen sehr schnell.

00:37:06: die Daten für dir erzeugen wir am Ende des Monats, die Analysen des Vormonats dann haben wir halt nicht so viel Zeit für die Datenprüfung.

00:37:15: das ist an dieser automatische Daten Prüfung und da sind schon diese angesprochenen Synop-Daten.

00:37:22: Und dann gibt es Anwendungen, die haben mehr Zeit, dass sie die Daten brauchen.

00:37:27: Für diese können wir eine umfangreichere Datenprüfung machen und auch die Daten, die uns von den nationalen Diensten geliefert werden mitverwenden.

00:37:36: Denn so ein nationaler Dienst liefert nicht sofort die Daten sondern die kommen auf Jahre einmal pro Jahr, einmal alle fünf Jahre sowas.

00:37:47: Dann können die in diesen anderen Analysen verwendet werden.

00:37:52: verschiedene räumliche Auflösung, verschiedene zeitliche auflösungen und eine verschiedene unterschiedlicher Latents der Produkte wie sie verfügbar sind nach dem Beobachtungszeitpunkt.

00:38:03: Jetzt diese Produkte zum Beispiel diese wie du beschrieben hast diese gerasteten Datensätze.

00:38:09: die stellt das WZN ja frei zum Download zur Verfügung und ihr habt dann für eure Kunden auch ein sogenanntes Visualisierungstool entwickelt mit dem sich die verschiedenen Analyseprodukte individuell konfigurieren lassen.

00:38:26: Der Fokus liegt dabei auf monatlichen und jährlichen Analysen, was steckt da dahinter?

00:38:32: Das ist noch aus der Zeit als es noch keine standardisierten Dateiformate gab.

00:38:36: heutzutage Wenn man Raster-Daten untereinander austauschen will, dann gibt es zum Beispiel dieses NetCDF-Dateiformat.

00:38:44: Das ist ein definiertes Dateiformat was beschrieben ist und mit denen so ziemlich alle Anwendungen umgehen können weil da innerhalb der Daten oder zu den Daten gleichmit die Metadaten dazu gepackt werden damit man sie vernünftig auswerten kann.

00:39:01: das war früher nicht und da hatte jedes Datenzentrum hat sein eigenes Dateiformat Und so hat da auch das WZN sein eigenes Dateiformat.

00:39:10: Das war so aufgebaut, weil Speicherplatz kostbar war alles weggelassen was irgendwie ging und was sehr einfach wegzulassen ist sind die Koordinaten eines Rasterfelds sondern man hat nur den Wert des Rasterfeldes rausgegeben und zwar im Nordwesten auf der uns üblichen bekannten Landkarte angefangen also bei minus Minus und Norde haben wir angefangen.

00:39:41: Das erste Rasterfeld war der Erste Wert in der Datei, dann bei minus Hundertneunundsiebzig Grad und Neunzig Grad war der Zweite.

00:39:50: und so ging das einmal von Ost nach West eine Reihe und wenn man rum war wurde die nächste Reihe dann reingeschrieben in die Datei aber halt nicht als Matrix sondern untereinander.

00:40:02: Es war eine lange Spalte.

00:40:05: Das ist halt ziemlich kompliziert auszuwerten gewesen und da kam sehr rasch die Idee, naja dann bauen wir so einen Visualisierungswerkzeug wo sich dann die nutzenden selber mal fixende Karte erzeugt können für ihre Analysen.

00:40:20: Also das sind ja nicht nur Karten die erzeuget werden können.

00:40:22: man kann sich da auch noch Anomalien erzeugen oder man kann nicht nur das Bund machen sondern man kann sicher auch die Niederschlagswerte in die Rasterfelder reinschreiben lassen sind viele Sachen möglich, die damals den Nutzenden ... die Möglichkeit überhaupt erst gegeben haben, die Daten vernünftig auswerten zu können.

00:40:43: Und vom Zeitpunkt her, ab wann waren diese Visualisierungs-Tools dann erreichbar?

00:40:50: Das war es seit Mitte der nineteenhundertneunziger Jahre, wurde das entwickelt und das wurde damals von unserem Programmierer so stabil entwickelt und gebaut, dass das im Prinzip immer noch läuft.

00:41:04: Das hat Hardware- und Software-Migration mitgemacht und läuft aber... Immer noch!

00:41:10: Und wenn man das mal ausprobiert ist, ist es erstaunlich schnell wie, ...dass eine Karte erzeugen kann und auch so eine Anomalie also eine Abweichung vom Mittelwert berechnen kann.

00:41:21: Hat sich also bewährt?

00:41:22: ja.

00:41:24: Ja, es hat sich bewährt und wir haben mehr als zehntausend Zugriffe pro Monat immer noch auf dieses Visualisierungswerkzeug.

00:41:31: Das

00:41:31: ist beachtet!

00:41:31: Wir wissen nicht wer das alles draufzugreift aber wir wissen dass halt um die Zehntausend Zugriffe pro Monatt passieren.

00:41:39: Dann gilt es das zu bewahren, das stimmt wirklich wenn man die Zahlen hört.

00:41:43: jetzt haben wir vorhin schon den Punkt Dürre angesprochen.

00:41:47: zu den Produkten die das WZN produziert zählt ja auch ein Dürrindex den ihr berechnet und bereitstellt.

00:41:56: Wie ermittelt ihr diesen wichtigen Wert?

00:41:59: Und für wen ist dieser wiederum nützlich?

00:42:01: Also der Dürreindex, der ist für verschiedene Anwendungen wichtig.

00:42:06: zum Beispiel um zu gucken in der Landwirtschaft Wo gibt es Dürren?

00:42:10: Wo könnte es eventuell Nahrungsmittelengpässe geben, damit sich dann auch schon Hilfsorganisationen vorne weg drauf einrichten können.

00:42:17: Da kann was passieren oder die Politik schon mal Hilfsprogramme aufsetzen kann.

00:42:23: und um den zu berechnen verwenden wir kombinieren wir zwei schon vorher entwickelte oder bestehende Dürre-Indizes.

00:42:31: Das eine ist der standardisierte Niederschlagsindex, der SPI und das andere ist der Standardisierte niederschlagverdunstungsindex oder dann die englische Abkürzung SPI für Evaprotranspirationen Und für die Indizes, wenn ich jetzt erstmal mit dem Rhein-Niederschlagsindex anfange.

00:42:52: Man berechnet eine Statistik wie häufig kommt welcher Niederschlagswert vor und passt da dran dann eine Verteilungsfunktion an, die dann wieder standardisiert werden muss?

00:43:04: Dann kann man mit dieser standardisierten Verteidung Funktion gucken.

00:43:08: Jetzt im vergangenen Monat in Mai ist meine Niederschlagsmenge von ca.

00:43:16: und das entspricht einer Standardabweichung in dieser Funktion von minus drei, was halt eine sehr schwere Dürre bedeuten würde.

00:43:28: Das ist ja ein rein niederschlagsbasierter Index.

00:43:31: der hat halt das Problem dass diese Gammafunktion die man anpasst an den Niederschlagswerte Die kann ne Form annehmen, die so ähnlich wie diese gaussche Glockenkurve, die man vielleicht noch vom Zehnen Demarkschein kennt oder eine Form annehmen, wo die bei Null gegen und endlich geht.

00:43:52: Und wenn die bei null gegen und endlich geht dann kann man nicht mehr standardisieren und dann kann ein SPI diesen niederschlagsbasierten Index nicht mehr berechnen.

00:44:02: Deshalb ist dieser niederschlag basierte Index in den Regionen, wo es im Mittel immer trocken ist, in den Wüstenregionen nicht berechenbar.

00:44:11: Ja und deshalb, weil wir eine globale Abdeckung haben wollten mussten wir da irgendwie diese Lücken füllen.

00:44:16: Und da spielt uns dieser Index der sowohl den Niederschlag als auch die Verdunstung, die Evapotranspiration nutzt in die Hände, weil der die Differenz zwischen Niederschlag-und Verdunstungen nimmt.

00:44:30: Da wird ne Verteilung angepasst und die wird standardisiert Und damit kommt man auch in die trockenen Regionen rein, weil dann von null verschiedene Werte immer sind.

00:44:40: Die sind zwar negativ aber von null verschieden.

00:44:43: Das Problem dabei ist aber, dir Verdunstung muss berechnet werden und da gibt es einfache Berechnungsverfahren, die auf der Monatsmitteltemperatur beruhen.

00:44:56: Die haben aber das Problem wenn's zu kalt wird Dann berechnen die nicht mehr plausible Verdunstungswerte und deshalb haben wir gesagt, unter einer bestimmten Temperatur verwenden wir das auch nicht mehr.

00:45:10: Aber das sind die Regionen wo wir mit dem reinen niederschlagsbasierten Index gut arbeiten können und dann kombinieren wir beide von diesen Indizes und haben mehr oder weniger eine globale Abdeckung.

00:45:22: Es gibt halt noch so ein paar kleinere Regionen in denen es kalt und trocken ist, wo wir immer noch keinen Dürreindex berechnen können.

00:45:31: Aber vielleicht irgendwann haben wir noch andere Dateneingänge und können die Verdunstungen auf eine andere Art und Weise mit berechnen.

00:45:40: Und decken dann auch diese Regionen ab?

00:45:43: Das ist richtig interessant, ich kann mir gut vorstellen im sich abzeichneten Klimawandel dass der Zugriff hier sicherlich auch zukünftig noch steigen oder stetig steigen wird also und an Bedeutung nochmal erfahren wird, diese Indexermittlung

00:45:58: Ja, also der Dürrindex ist auch was, das halt gleich die Niederschlagsmenge in eine greifbare Zahl übersetzt.

00:46:07: Damit weiß man dann, in dem Zahlenbereich ist es noch normal und wenn ich drüber oder drunter bin habe ich entweder deutlich zu viel oder deutlich zu wenig Niederschlag.

00:46:17: da muss man kein Gefühl für haben dass es in einer Region im Mittelsohn so viele regnet.

00:46:23: Also das macht's für die Anwendung schon deutlich einfacher.

00:46:26: Bei dem Punkt Klimawandel Regen stark kriegen, da würde ich jetzt auch gerne bleiben.

00:46:32: Denn es ist ja auch davon auszugehen das eben mit den fortschreitenden Klimawandeln die Auswirkungen auf die Häufigkeit und die Eigenschaften von Starkniederschlägen wiederum da ist.

00:46:44: und gemäß den jüngsten Sachstandsberichten, die euch auch bekannt sind vom IPCC dem Intergovernmental Panel und Climate Change, da lässt sich ja für Landesregionen mit einer guten Beobachtungsabdeckung eine Zunahme der Häufigkeit von Intensitäten in der Niederschlage feststellen.

00:47:04: Starkregen, Sturzfluten und dergleichen.

00:47:07: Und wobei diese Entwicklung auch für viele Regionen das Globus eben zu beachten ist.

00:47:12: Für Deutschland stehen Stationsmessereien zur Verfügung und auch seit dem Jahr zwei Tausend Eins ja flächendeckender Radarbeobachtung.

00:47:23: Zur Auswertung und Verwertung der Daten wie stellt das WZN die globalen Niederschlacht Trends und die Entwicklung der Starkniederschläge da?

00:47:34: Die Starknieder schläge, dass ist so ein Punkt wo wir teilweise Schwierigkeiten mit haben weil wir dann hohe Daten Abdeckung bräuchten, um so was gut auswerten zu können oder die Datensätze bereitstellen zu können.

00:47:51: Die sowas gut auswerten können.

00:47:53: mit Deutschland Radar zweitausend Station ist das kaum ein Problem.

00:47:58: aber wir haben andere Länder wo wir alle zweihundert dreihundert Kilometer nur eine station haben.

00:48:04: und da ist dann die schwierigkeit So eine Station, die muss den Niederschlag auch erwischen.

00:48:10: Und wenn man sich so ein Radarfilm anguckt und man sich da so die Punkte hinmacht, wo sitzen die Stationen?

00:48:17: Man hat das Gefühl, die Starkniederschläge machen immer so ne Schlängelinie immer an den Stationen vorbei.

00:48:25: Da brauchen wir... Das ist eine Aufgabe mehr Station zu bekommen um da eine verlässliche Datengrundlage erst mal aufbauen zu können.

00:48:36: Und dann ist bisher unsere höchste zeitliche Auflösung einen Tag und ein Tag, das ist schon fast keinen starken Niederschlag mehr.

00:48:43: Das ist ein Dauerniederschlag und wir müssen da in eine höhere zeitliche Aufflösungen noch kommen.

00:48:49: Das is dann auch ne Sache wo wir mit unseren Datenlieferanten den verschiedenen hydrologischen und metrologischen diensten der Länder in Kontakt treten müssen damit die uns auch höher aufgelöste Daten geben also zeitlich höher auf Gelöse Stundenwerte oder sechs Stundenwert und nicht nur Tageswerte.

00:49:07: Das

00:49:07: ist ein Brett, wo wir dran bohren müssen.

00:49:09: Wo wir aber auch dran bohn wollen dass wir da in die Richtung kommen und das wir da besser Daten auch bereitstellen können.

00:49:17: Interessant!

00:49:17: Und jetzt würde ich zum Schluss von unserem Gespräch noch mal zum Thema internationale Zusammenarbeit kommen denn das WZN erstellt ja auch Fallstudien zu ganz konkreten Ereignissen.

00:49:31: Beispiel nennen wir mal El Nino oder La Nina, aber auch Extreme Ereignisse wie Hochwasser oder Dürren.

00:49:39: Kannst du da ein aktuelles Beispiel aufzeigen?

00:49:43: Wie so eine Analyse entsteht und was man daraus lernen kann?

00:49:48: Zum einen kann es einen extreme Eregnis gegeben haben dass man dann entweder zu viel Niederschlag oder wir können auch zum Beispiel mal nehmen zu wenig Niederschlag.

00:49:57: vor ungefähr zehn Jahren war in Sao Paulo, Brasilien ging es durch die Medien.

00:50:05: Da tritt eine Wasserknappheit ein weil die Niederschläge so niedrig waren dass die Stauseen leer gelaufen waren.

00:50:12: und wenn man sowas mitbekommt dann wird mein hellhörig und fängt an und überlegt sich was könnten wir da machen?

00:50:19: Und dann ist es bei uns so'n Vorgehen das wir gucken, dass wir ne Zeitreihe uns erzeugen für einen Gebiet in der Region Wie viel hat es in welchem Monat geregnet?

00:50:31: Und das mit den vieljährigen Bezugswerten für die Monate dann vergleichen.

00:50:36: Dann kann man mal gucken, seit wann hat's weniger geregnete?

00:50:39: und wenn man die Differenz zwischen dem Bezugswert und der aktuellen Monatsmenge also die Anomalie berechnet und die auch mal über einen längeren Zeitraum aufsummiert, dann sieht man wie viel Regenfeld kann man dann zum Beispiel für so extreme Ereignisse machen.

00:50:58: Oder was wir jetzt auch mal gemacht haben am siebzehnten Juno, das ist der Welttag zur Bekämpfung der Wüstenbildung und Dürren.

00:51:07: Da haben ja auch mal geguckt welche Regionen sind von Wüstebildungen betroffen?

00:51:12: Und da auch mal für solche Regionen die Zeitreihe der Niederschlagsanomalie berechnet um zu zeigen, dann zu gucken Wir haben sich die Niederschlagsmengen geändert und da gibt es Regionen wie zum Beispiel in Südamerika, wo man sieht das mehr oder weniger seit den Achtziger Jahren die Nieder Schlagsmenge abnimmt.

00:51:33: Und dann gibt's Regionen, wo meine große Variabilität hat, wo mal fünf Jahre in Folge deutlich zu trocken sind oder zu trocknen sind.

00:51:43: und dann sind fünf Jahre, wo es mal mehr geregnet hat als üblich ... die eher trocken sind, dass man mal sowas auch mitanalysiert.

00:51:53: Das ist interessant und ich kann mir gut vorstellen... ...dass das an Beachtung gute Beachtungen erfahren wird.

00:52:00: Erstellt ihr das selber oder geht da auch ein Auftrag an euch raus,... ...das für eine Region mal zu tun?

00:52:06: Das ist dann meistens, dass wir sowas selber aus eigenem Antrieb erstellen,... ...weil wir dann mitbekommen, da ist was und damit wir diese Informationen... bereitstellen, weil die Anfragen kommen dann auch von der Presse und damit man dann solche Informationen, die ja für eigentlich alle interessant sind zur Verfügung stellt.

00:52:27: Damit alle wissen wie ist die Situation?

00:52:29: Und das besser einschätzen können.

00:52:31: Also ist euer Kenntnisstand und euer Know-how eigentlich was über die Jahre sich entwickelt hat dadurch maßgeblich auch?

00:52:38: Ja!

00:52:38: Das wollen wir teilen...

00:52:40: Jetzt haben wir gerade eben noch in Nino dieses Phänomen angesprochen, dass sich ja nach dem derzeitigen Kenntnisstand und Literaturaussagen im Moment verstärkt entwickelt.

00:52:55: Welche Betrachtung zieht ihr daraus oder welche Schlüsse lassen sich für das WCM daraus ziehen?

00:53:02: Also beim WZN haben wir dadurch, dass wir ja so lange Zeit reinhaben vom Niederschlag.

00:53:06: Können wir ja sehr gut Korrelation berechnen zwischen dem Auftreten von El Nino bzw.

00:53:13: La Ninja und den Abweichung der mittleren Niederschlagsmenge in bestimmten Regionen?

00:53:19: Und da sehen wir halt das wir so Korrelations haben dass zum Beispiel im südlichen Südamerika oder im südswestlich Nordamerika bei einem El Nino die Niederschlagsmengen zunehmen und das in Australien, Indonesien, Philippin also insgesamt diesem maritime Kontinent den Niederschlagsmengen abnehmen weil sich im Pazifik die Zirkulation umdreht.

00:53:43: Aber wir sehen auch mit unseren Analysen oder den Korrelationen die daraus berechnet werden können Auswirkungen in anderen Regionen gibt es z.B.

00:53:53: am Horn von Afrika, da die Regionen Somalia, Äthiopien, Eritrea, Kenia, dass es dort vor allem im Winter dann wenn sie Regenzeit haben deutlich mehr Niederschläge gibt, wenn's ein El Niño-Ereignis oder wenn wir El Niño haben und damit könnte man für den kommenden Winter zum Beispiel erwarten das es da deutlich niederschlagsreicher gibt und andersrum zum Beispiel im südlichen Afrika.

00:54:18: Da wird es dann auch trockener, dass damit wieder eine Dürresituation dort eintreten kann.

00:54:23: Und wie wir vor ein paar Jahren hatten zum Beispiel auch so ne Wasserknappheit in Kapstadt weil die Stauseen auch leer waren, weil's nicht geregnet hat.

00:54:32: und das sind halt die Analysen.

00:54:34: oder wo das WZN bei einem El Nino Laninia Informationen liefern kann.

00:54:40: Das ist interessant zu hören, dass ihr dann auch in solchen Studien analysiert und da gerade kräftig arbeitet.

00:54:49: Und Analysen eben ansetzt.

00:54:53: Jetzt nochmal auf euren Ausblick und den Forschungsbedarf am WZN.

00:54:58: abschließend.

00:55:00: Da würde mich jetzt interessieren zukünftige Projekte Jetzt nach nicht das, was wir jetzt schon besprochen und was du dargestellt hast am WZN.

00:55:09: Welche sind geplant oder habt ihr vorhaben die ihr zukünftig noch umsetzen möchtet?

00:55:16: Also zum einen ist die Qualitätsprüfung dass wir da noch besser werden und da auch mal gucken wollen was denn KI eventuell an Qualitäzprüfungen übernehmen kann weil wir unsere Mitarbeitenden entlasten können oder damit die KI, die einfachen Fälle abarbeiten kann und die dir komplexer sind, schwieriger zu entscheiden sind.

00:55:42: Dann von Menschen noch gemacht werden um noch schneller die Daten reinzubekommen und noch mehr Daten in die Datenbank zu bekommen dass wir da besser werden.

00:55:53: Wir haben in den letzten Jahren auch das Glück der Wind sich gedreht hat hin zu einer offenen Datenpolitik.

00:56:01: Das heißt, immer mehr Wetterdienste sind bereit ihre Daten zu teilen bzw stellen sie von sich aus auf FDP-Servern, Open Data Portalen oder über APIs bereit und dass wir da schneller auf die Daten zugreifen können und die auch mehr in Richtung Echtzeit nutzen können um da die Produkte mit mehr Daten zur... hinterlegen.

00:56:24: denn daten sind durch nichts zu ersetzen wenn man so den alten tuner spruch hubraum ist durch nicht zu ersetzten.

00:56:30: mal hier auf die raster.

00:56:31: produktdaten sind durch nix zu ersätzen anwendet.

00:56:36: und noch ein dritter punkt ist ja wie du gerade eben angesprochen hast mit dem stark kriegen.

00:56:43: Da können wir halt, weil wir bisher die höchste Auflösung mit Tagesdaten haben noch gar nicht so viel mit unterstützen bei der Wissenschaft.

00:56:50: Mit Datensätzen und da wollen wir halt auch auf höher gehen als Tagesauflösungen um damit zu helfen zu unterstützen was für uns wieder bedeutet Wir müssen unsere Datenbank anpassen gucken, wie wir die Qualitätsprüfungen da machen können.

00:57:08: Weil das wieder eine andere Anforderung hat und andere Schwierigkeiten gibt als bei Monats- und Tagesdaten.

00:57:14: Und müssen gucken ,wie wir das interpolieren können um von der Station ein vernünftiges Gebietsmittel zu berechnen.

00:57:22: Das ist ein dickeres Brett was wir bohren wollen weil wir auch sehen dass es notwendig damit dass da weltweit vernünftig Daten bereitgestellt werden um Wissenschaft zu machen.

00:57:33: Ich habe sehr anschaulich von dir dargelegt bekommen, dass ihr ja nicht nur weltweit Niederschlossdaten sammeln und aufbereitet die Qualität geprüft.

00:57:44: Und dann eben auch in Forschungsprojekten einfließen.

00:57:47: lasst aber dann auch noch zukünftig den Blick hat hier noch Verbesserung anzubringen und eben auch regional oder global eben noch Studien zu betreiben, wir haben El Nino angesprochen oder eben wie du sagtest die Austrocknung von Stause in Großregionen ganz bedeutender arbeiten.

00:58:07: Sehr schön vielen Dank für das tolle Gespräch.

00:58:09: es hat mich sehr gefreut dass wir euer WZN erfahren durften und dargestellt bekommen haben so illustrativ von dir.

00:58:16: darf ich mir das Gespräch jetzt gleich bedanken.

00:58:18: Vielen Dank.

00:58:19: Herzlichen Dank Thomas, dass ich hier mit dir unterhalten konnte.

00:58:23: Dass du mich eingeladen hast mal das WZN vorzustellen.

00:58:25: Mir hat es auch viel Spaß gemacht.

00:58:27: Prima!

00:58:28: Danke!

00:58:29: In der nächsten Folge machen wir weiter mit dem Thema Niederschlag und Dürren im Mittelpunkt des Helmholtz-Centrum für Umweltforschung – kurz UFZ.

00:58:40: Mein Gast ist der Leiter des Dürremonitors Dr.

00:58:43: Andreas Marx.