Die Verifikation von Vorhersagen ist im Flugwetterbereich ein wichtiges Element des Qualitäts-Managements-Systems. Nur wenn man die Qualität der Vorhersagen kennt, kann man sie auch richtig nutzen und verbessern. Wie wird diese ermittelt? Und wie gut sind die Flugwettervorhersagen von MeteoSchweiz?
Damit eine Pilotin mit ihrem Flugzeug abheben kann, braucht sie detaillierte Informationen zum Wetter, und zwar vom Startflughafen, vom Luftraum unterwegs, vom Zielflughafen und von allfälligen Ausweichflughäfen.
Für alle Verkehrsflughäfen gibt es dafür auf der ganzen Welt nach dem gleichen Standard erstellte Flughafen-Wetterprognosen. Diese sogenannten Terminal Aerodrome Forecasts (oder kurz TAF) geben in kurzer codierter Form die für den Piloten relevanten Wetterinformationen für die nächsten Stunden wieder. Im TAF enthalten sind Angaben zu Wind, Sichtweite, Bewölkung und zu Wettererscheinungen wie z.B. Regen, Schneefall oder Nebel und zum Teil zur Temperatur.
Form und Inhalt dieser Prognose wird von der Internationalen Zivilluftfahrtorganisation ICAO vorgegeben. Für die Schweizer Flughäfen ist MeteoSchweiz als nationaler Flugwetterprovider dafür verantwortlich, TAF (international) zur Verfügung zu stellen. Dementsprechend werden sie von den Flugwetter-Meteorologen in den Wetterzentralen in Zürich und Genf rund um die Uhr und 365 Tage im Jahr erstellt, ausgegeben und überwacht.
TAF sind nicht nur wichtig für die sichere Abwicklung des Flugverkehrs an den Flughäfen, sondern helfen mit, die Effizienz des Flugverkehrs an den Flughäfen aufrecht zu erhalten und zu steigern. Vor diesem Hintergrund ist es klar, dass die TAF Prognosen und deren Qualität ein wichtiger Baustein für die gesamte Systemleistung des Flugverkehrs sind. Deshalb werden sie verifiziert.
MeteoSchweiz überprüft und überwacht die Qualität der TAF kontinuierlich. Sie hat sich im Rahmen der MetAlliance – und damit im Verbund mit verschiedenen europäischen Flugwetterdiensten – an der Entwicklung eines Verifikationssystems beteiligt, das international anerkannt und abgestützt ist. Seit 2008 werden die TAF der Schweiz nach diesem Schema verifiziert.
Der im TAF vorhergesagte Wetterzustand für eine bestimmte Zeitspanne wird jeweils mit der entsprechenden Beobachtung (METAR) am Flughafen verglichen. Eine Eigenheit der TAF-Vorhersage ist, dass jeweils nicht ein einzelner Wert für einen Parameter zu einer bestimmten Zeit vorhergesagt wird, sondern ein Bereich von Werten, die zu erwarten sind. Deshalb werden in der Verifikation für jeden Parameter für jeden Zeitpunkt zwei Zustände verifiziert: Der höchste beobachtete Wert wird benutzt, um den höchsten Vorhersagewert zu bewerten, und mit dem niedrigsten Beobachtungswert wird der niedrigste vorhergesagte Wert beurteilt.
Die Auswertungen werden für verschiedene Zwecke verwendet. Zum einen lassen sich detaillierte Analysen der Vorhersagequalität für spezifische Grössen an den verschiedenen Flugplätzen herleiten. Damit können Stärken, Schwachstellen oder auch systematische Fehler der Vorhersagen identifiziert werden. Diese Erkenntnisse können dann zur Optimierung des Prognoseprozesses genutzt werden, in dem zum Beispiel Prognosetools gezielt entwickelt werden und in der Aus- und Weiterbildung der Meteorologinnen und Meteorologen der Fokus auf diese Punkte gelegt werden kann.
Andererseits liefert die Verifikation Leistungskennzahlen zur kontinuierlichen Überwachung der Vorhersagequalität, wie zum Beispiel das nachfolgend dargestellten Mass zur TAF Qualität. Es fasst in einer einzigen Messgrösse die Verifikationsresultate der Grössen Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Böenstärke, Sichtweite, Wetter und Bewölkung für die Landesflughäfen Zürich und Genf zusammen und wird halbjährlich ausgewertet.
Einhergehend mit der allgemeinen Variabilität des Wetters und seiner wechselnden Prognostizierbarkeit schwanken auch die Resultate des Qualitätsmasses. Theoretisch können die Werte zwischen 0 und 1 liegen, als gut gelten Resultate von 0.8 oder darüber. Seit Beginn der Erhebung lagen die Jahreswerte in allen Jahren jeweils zwischen 0.83 und 0.90.