Hinter den einfachen Zahlen und Kurven, die wir in den Wettervorhersagen sehen, steckt eine komplexe Kette von Berechnungsschritten. Früher war die Wettervorhersage weniger detailliert, doch heutzutage haben wir höhere Ansprüche und nutzen fortschrittliche Wettermodelle.
Noch bis zur Jahrtausendwende informierten sich die Menschen hauptsächlich über Radio, Fernsehen und Zeitungen über das Wetter. Die Meteorologen sagten die Temperatur für eine wenige Orte voraus, oft basierend auf einfachen Regeln.
Zum Beispiel:
Diese Methoden waren oft ausreichend, aber die heutigen Anforderungen an Wettervorhersagen sind viel höher.
Heute stützen sich Wettervorhersagen auf numerische Simulationen der Atmosphäre, sogenannte Wettermodelle. Diese Modelle berechnen den Zustand der Atmosphäre in einem dreidimensionalen Gitter und berücksichtigen dabei die physikalischen Gesetze der Natur. MeteoSchweiz betreibt das ICON-Modellsystem für kurzfristige Vorhersagen bis zu 5 Tagen und nutzt das globale europäische Modell für die erweiterte Mittelfristprognose.
Wettermodelle sind jedoch nicht perfekt. In den Alpen zum Beispiel kann die komplexe Erdoberfläche mit ihren Bergen und Tälern nicht exakt abgebildet werden, was zu Fehlern in den Vorhersagen führt. In den Modellen muss die Landschaft vereinfacht werden, damit die Berechnungen stabil laufen. Daher sind spezifische Prognosen für Orte wie z.B. das Urner Reusstal schwierig, weil die Topographie in den Modellen geglättet wird.
Ähnliche Probleme treten auch bei der Abbildung von Seen oder Städten auf. Diese beeinflussen das Wetter auf lokaler Ebene, aber die Modelle können die komplexen Strukturen dieser Bereiche nicht immer detailliert erfassen.
Um die Vorhersagen zu verbessern, werden statistische Verfahren eingesetzt, die systematische Fehler in den Modellen korrigieren. Ein Beispiel dafür ist das "MOSMIX" des Deutschen Wetterdienstes (DWD), das auch von MeteoSchweiz verwendet wird. MOS steht für "Model Output Statistics" und nutzt die Modellvorhersagen als Ausgangswerte.
Die Modellvorhersagen werden über eine lange Trainingsperiode mit den tatsächlichen Messwerten verglichen. Das Korrekturverfahren funktioniert ähnlich wie ein Bogenschütze, der seine Schusstechnik verbessert: Ein erfahrener Schütze trifft unter idealen Bedingungen bereits recht genau, muss aber unter realen Bedingungen wie Wind und Lichtverhältnissen seine Schüsse anpassen. Ebenso wird bei MOSMIX die rohe Modellprognose angepasst, indem systematische Abweichungen eliminiert werden.
Zusätzlich zu den Temperaturprognosen selbst werden weitere Vorhersageparameter wie Wind, Bewölkung oder Bodenzustand in die statistischen Gleichungen einbezogen. Dadurch können systematische Fehler weitgehend korrigiert werden, was zu genaueren Temperaturprognosen führt.
Da die optimierten Vorhersagen nur für bestimmte Standorte verfügbar sind, müssen sie für andere Orte zeitlich und räumlich interpoliert werden. Hierbei kommen wieder die Modellsysteme ins Spiel, um kontinuierliche Temperaturverläufe zu erstellen. Bei der Extrapolation der Stationswerte in den Raum werden die flächigen Modellfelder und reale Eigenschaften der Landschaft, wie die Höhe über dem Meeresspiegel oder Hangneigungen, berücksichtigt.
So können wir für jede Gemeinde in der Schweiz statistisch korrigierte Prognosewerte zur Verfügung stellen. Dank der Inter- und Extrapolationsschritte erhalten wir zuverlässigere Vorhersagen, auch an Orten ohne Wetterstationen.
MeteoSchweiz rechnet stündlich neue Vorhersagen und integriert die neuesten Messwerte und Prognosedaten der eingehenden Wettermodelle. Der MOSMIX des DWD und die ECMWF-Vorhersagen werden zweimal täglich aktualisiert. Zudem führt das ICON-CH1-EPS-Modell acht Mal pro Tag und das ICON-CH2-EPS-Modell vier Mal pro Tag neue Berechnungen durch, um stets aktuelle Vorhersagen zu liefern.
Im letzten Schritt werden diese Daten umgehend auf der Website und in der MeteoSwiss-App aktualisiert und visualisiert (Lokalprognose / Meine Orte). Bei der Temperatur werden Unsicherheiten dezent im Hintergrund der Verlaufskurven dargestellt. Dies hilft, ein besseres Verständnis für die Genauigkeit der Vorhersagen zu vermitteln.
Die Erstellung von Wettervorhersagen ist heute deutlich komplexer als früher. Dank moderner Wettermodelle, statistischer Nachbearbeitung und kontinuierlicher Aktualisierung können präzise und ortsspezifische Prognosen erstellt werden. Sie helfen, den Alltag besser zu planen. Trotz der Komplexität im Hintergrund sorgen diese Arbeitsschritte dafür, dass die Wetterinformationen für alle leicht zugänglich und verständlich bleiben.