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Die Auswirkungen des Coronavirus auf die Wetterprognosen (Update)

Die Auswirkungen des Coronavirus auf die Wetterprognosen (Update)

Die Maßnahmen zur Eindämmung des Coronavirus haben nicht nur Auswirkungen auf die Konzentration von Schadstoffen in Städten sowie entlang von großen Straßen, sondern mitunter auch auf die Prognosen der Wettermodelle. Aufgrund des Rückgangs im Flugverkehr stehen nämlich weniger Messdaten zur Verfügung. Für den täglichen Wetterbericht hat dies allerdings nahezu keine Auswirkungen.

Bereits seit mehreren Wochen gibt es Berichte, dass die Schadstoffbelastungen in großen Ballungsräumen wie etwa China oder Norditalien deutlich zurückgegangen sind. Tatsächlich kann man dies auch in Österreich messen, so ist die Stickstoffdioxidbelastung hierzulande im Vergleich zu durchschnittlichen Werten im März der Vorjahre zurückgegangen. Besonders gut kann man das am Wochenende messen, da derzeit nahezu kein Freizeitverkehr vorhanden ist. An einzelnen Tagen während der Woche gab es zwar auch höheren Belastungen, dies hat in erster Linie aber mit der vorherrschenden Wetterlage zu tun, so gibt es bei windschwachen und stabilen Wetterlagen höhere Belastungen als an windigen Tagen.

Aktuelle Stickstoffdioxidbelastung im Vergleich zu den letzten Jahen. Quelle: Umweltbundesamt (Update 30.3.20)

Weniger Flugverkehr

Nicht nur der Straßenverkehr hat deutlich abgenommen, sondern auch der Flugverkehr. Der 7-Tages-Durchschnitt aller auf flightradar24.com nachverfolgten Flüge ist von über 170.000 bereits auf etwa 100.000 gesunken und der Trend geht weiter nach unten (Stand 27.3.20).

Update 4.4.20: Inzwischen liegt der 7-Tages-Durchschnitt bei knapp 73.000 Flügen, damit hat die Anzahl der Flüge weltweit innerhalb von etwa vier Wochen um mehr als 100.000 Flüge abgenommen – dies entspricht einem Rückgang von fast 60%. In Europa hat der Rückgang an den letzten Märztagen sogar die 80%-Marke überschritten. In Summe haben bereits mehr als 100 Fluglinien ihren Betrieb nahezu gänzlich eingestellt. Der Abwärtstrend scheint sich nun aber zu stabilisieren, so hat der Flugbetrieb in China im Vergleich zum dortigen Minimum Mitte Februar auch schon wieder zugenommen.

Weniger Daten

Damit Wettermodelle gute Prognosen berechnen können, muss der Ist-Zustand der Atmosphäre möglichst genau erfasst werden: Eine schlecht analysierte Ausgangslage stellt eine Fehlerquelle dar und wirkt sich negativ auf die Prognosequalität aus. Daher werden bei der Initialisierung eines Modells unzählige Messdaten verwendet, wie etwa Wetterstationsdaten, Satellitendaten, Radiosondierungen sowie auch Messdaten von Schiffen und Flugzeugen.


Allgemein sind Flugzeuge mit vielen Messgeräten ausgestattet, wie beispielsweise Temperatur-, Druck- und teils auch Feuchtigkeitssensoren. Diese fließen in sogenannten AMDAR-Daten ein, welche von Wettermodellen assimiliert werden und ein vollständiges Vertikalprofil von etwa Wind und Temperatur in der Atmosphäre bieten (vom Boden bis zum Flugniveau). Laut einem Bericht des ECMWF ging die Anzahl an Flugzeugmessungen am 23. März im Vergleich zum 3. März in Europa um rund 65% zurück. Global war der Rückgang mit 42% etwas geringer, da besonders in den USA aktuell noch viele Daten gesammelt werden.

Update 4.4.20: Mittlerweile ist die Anzahl der Flugzeugmessungen über Europa um rund 80% zurückgegangen. Während dem ECMWF vor knapp vier Wochen täglich noch knapp über 50.000 Beobachtungen zur Verfügung standen, sind es nun noch etwa 10.000 pro Tag. Die Lufthansa beispielsweise betreibt nur noch etwa 5% der üblichen Flüge und übermittel nahezu keine Wetterdaten mehr.

Rückgang der Flugzeugmessungen über Europa in den vergangenen Wochen. © ECMWF

Auswirkungen

Das ECMWF hat im Jahr 2019 getestet, welche Auswirkungen das Fehlen von Flugzeugmessungen auf die Prognosequalität des weltweit wichtigsten Wettermodells hat. Tatsächlich konnte man besonders bei Kurzfristprognosen von Wind und Temperatur  in Höhen über 10 km einen Rückgang beobachten. Diese Werte sind indirekt auch für das Wetter am Boden relevant, so ist beispielsweise die Temperatur in dieser Höhe für die Labilität der Atmosphäre und somit im Sommer für die Gewitterwahrscheinlichkeit relevant.

Ein AMDAR-Profil eines aus Wien startenden Flugzeugs am 26.3.20.

Um die fehlenden AMDAR-Daten etwas zu kompensieren, haben einige Wetterdienste damit begonnen, statt nur zwei nun vier Radiosonden pro Tag aufsteigen zu lassen, welche ähnliche Daten liefern. Dennoch muss man aufgrund des weiter nachlassenden Flugverkehrs davon ausgehen, dass die Prognosequalität der Modelle in den kommenden Monaten etwas nachlässt. Dies ist allerdings in erster Linie für Spezialprognosen relevant, während die allgemeinen Wettervorhersagen davon wohl nur marginal betroffen sind.

Update 4.4.20: Laut einem Bereicht der WMO ist in den vergangenen zwei Wochen in manchen Entwicklungsländern auch die Anzahl von Bodenbeobachtungen zurückgegangen. Ob ein direkter Zusammenhang zum Coronavirus besteht, ist noch nicht klar, allerdings werden die Daten dort im Gegensatz zu beispielsweise Europa noch nicht automatisiert übermittelt. Für den täglichen Wetterbericht bleiben die Auswirkungen aber dennoch gering, da die Genauigkeit der Kurzfristprognosen ohnehin schon sehr hoch ist. In der Mittelfrist sieht dies jedoch anders so: Schätzungsweise dürfte eine jetzige 6-Tagesprognose im Mittel nun nur noch die Qualität einer 7-Tagesprognose vor wenigen Wochen haben. Dies hat für den Normalbürger kaum Auswirkungen (mal abgesehen von der etwas schlechteren Qualität der mittelfristigen Prognosen von manchen Handyapps), für Modellentwickler bedeutet das aber ein Rückgang der Prognosequalität um fast 10 Jahre.

Weiterführende Links: ECMWF, WMO, flightradar24-statistics

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