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Genauigkeit der Wasserstandsvorhersagen

Unsicherheiten in der WasserstandsvorhersageMit der Vorhersagezeit nehmen auch die Unsicherheiten in der Wasserstandsvorhersage zu

Wasserstandsvorhersagen sind grundsätzlich mit Unsicherheiten behaftet, die sich durch Verbesserung von Datengrundlagen und Modellen zwar reduzieren, jedoch nie vollständig ausräumen lassen. Eine Unsicherheitsquelle bilden bereits die Mess- bzw. Eingangsdaten, die ihrerseits mit Ungenauigkeiten behaftet sind. Hinzu kommt, dass die mathematischen Modelle, eine wesentliche Komponente der Vorhersagesysteme, die natürlichen Vorgänge nur in vereinfachter Form nachbilden können. Dies gilt für die hydrodynamische Berechnung der Strömung im Gewässernetz und, mehr noch, für großräumige Niederschlag-Abfluss-Modelle (Einzugsgebiet).

Mit zunehmender Vorhersagezeit hängen die vorhergesagten Wasserstände mehr und mehr von der Niederschlagsvorhersage ab. Abweichungen der Niederschlagsvorhersage, sei es bei der Menge oder der räumlichen und zeitlichen Verteilung, werden so zu Ungenauigkeiten in der Wasserstandsvorhersage. Da sich alle diese Fehler addieren, nimmt die Unsicherheit in der Vorhersage mit zunehmenden Vorhersagezeiten zu - und damit die mögliche Abweichung der Vorhersage vom tatsächlich eintretenden Messwert.

Vorhersage und Abschätzung in der Niedrig-/Mittelwasservorhersage für den Rhein

Für die 4-Tages-Vorhersage am Rhein haben wir umfangreiche Qualitätskontrollen durchgeführt. Die Untersuchung der Unsicherheiten für den Vorhersagezeitraum von vier Tagen ergab folgendes:

  • Für die ersten zwei Tage können, wie bisher, die Wasserstände mit 80%iger Sicherheit auf ± 10cm genau vorhergesagt werden.
  • Für die Vorhersage am 3. und 4. Tage fällt die Genauigkeit mit ± 20 cm in 80% aller Fälle etwas geringer aus.

Um dieser größeren Unsicherheit am 3. und 4. Tag Rechnung zu tragen, wird bei der Veröffentlichung der Vorhersagen unterschieden zwischen:

  • Vorhersage (1. und 2. Vorhersagetag) und
  • Abschätzung (3. und 4. Vorhersagetag).

Darstellung der Wasserstandsvorhersagen in ELWIS

Die Unterscheidung zwischen Vorhersage und Abschätzung des Wasserstandes für den Rhein findet sich im Elektronischen Wasserstraßen-Informationssystem ELWIS wieder. Die Tabellen enthalten getrennte Spalten für die 48-stündige Vorhersage und die sich anschließende 48-stündige Abschätzung. In den Spalten ganz links finden sich die Messwerte von heute und des Vortags.

Auch die Grafiken enthalten unterschiedliche Symbole für Messwerte, Vorhersage und Abschätzung:

  • Messwerte - blaue, miteinander verbundene Quadrate
  • Vorhersagen - gefüllte rote Quadrate
  • Abschätzungen - leere rote Quadrate

In den Tabellen und Grafiken beziehen sich die Zeitangaben ganzjährig auf die Normal-/Winterzeit (MEZ), so dass in den Sommermonaten die 7-Uhr-Vorhersage um 6 Uhr beginnt (7 Uhr MESZ = 6 Uhr MEZ).

Vorhersagen für Niedrig- und Mittelwasser auf ELWIS

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