Zielsetzung von STAMPF :

1. Antragsteller: U. Cubasch, P. Névir, E. Reimer Mitarbeiter: A. Claußnitzer, I. Langer Zielsetzung von STAMPF: Ist eine skalenabhängige Evaluierung der Niederschlagsvorhersagen der COSMO-DE/EU Modelle unter Verwendung dynamischer und statistischer Parameter mit Berücksichtigung von Wolkeneigenschaften.

2. ARBEITSPAKET I Entwicklung einer Modell unabhängigen Nieder-schlagsanalyse zur Modell-Verifikation unter Ein-beziehung von Wolkentypen abgeleitet aus MSG-Daten und der GOP-Daten. Erstellung einer hochaufgelösten Niederschlagsanalyse für Berlin aus 5min Daten. ARBEITSPAKET II Identifikation der physikalischen Prozesse, die für die Defizite in der QPF verantwortlich sind, unter Verwendung theoretischer Konzepte.

3. ARBEITSPAKET I Vorhersage Fehler (MAE) des konvektiven und skaligen Niederschlags in der Vorhersage vom LM und FUB-7 km Analyse/ Vergleich COSMO-DE Deutschland, Sommer: 2004/2007 Workstep: Berechnung des MAE fürCOSMO-DE/EU Vorhersagen für 2007 unter Einbeziehung der GOP-Daten.

4. Hochaufgelöste Niederschlagsanalyse für Berlin: 500m Stationsdaten vom: - Deutscher Wetterdienst, • Berliner Wasserbetriebe, • Stadtmessnetz (FU- Berlin)‏ Niederschlagsmessungen: • 75 Stationen (1 Std.) • 57 Stationen (5 min.)‏ Ziel: Analyse konvektiver Niederschlagsereignisse

5. Hochaufgelöste Niederschlagsanalyse für Berlin: 500m/5min Jahressumme: 2002 Pareto exponent Ergebnis: Durch die Darstellung desPareto-exponenten werden Extremniederschläge besser erfasst. .

6. ARBEITSPAKET II Prozessorientierter Evaluationsparameter Θ= Potentielle Temperatur B= Bernoulli-Funktion Π= Ertels Potentielle Vorticity DSI = 0 stationär, adiabatisch, reibungsfrei, trocken DSI ≠ 0 instationär,diabatisch, reibungsbehaftet, feucht Ergebnis: Niederschlag korreliert gut mit dem DSI

7. Korrelation zwischen I DSI I, COSMO-DE und der FUB-Niederschlagsanalyse (Mittelwerte für Deutschland)‏ Sommer 2007 (JJA)‏ S: 0.88 W: 0.89 Precipitaton FUB-Analysis Precipitation COSMO-DE DSI COSMO-DE, 24h forecast RR 2007 2006/07 S: 0.71 W: 0.67 S: 0.58 W: 0.62 DSI FUB-Analysis RR Absolute value: |DSI| COSMO-DE Workstep:Berechnung der Korrelation zwischen |DSI| und Nieder-schlag für das Jahr 2007 unter Verwendung der GOP-Daten für Deutschland. Vergleich der beiden Modelle COSMO-DE/-EU.

8. Vertikal-Integral des |DSI| als „Dynamische Wolke“: IOP 9 IOP-9 20.07.2007 14 UTC Precipitation IOP 9 Radar (DWD) I DSI I-Integral: 3-7 km Ergebnis: In der COSMO-DE Auflösung von 2.8 km große Konvektions-zellen können im Vertikal-Integral des IDSII sichtbar gemacht werden. Workstep:Berechnung des DSI für verschiedene konvektive Fälle der IOP im Vergleich mit Beobachtungen. Frage: Welche vertikale Mittelung des DSI gibt die beste Korrelation mit dem beobachteten Niederschlag ?

9. Theorie: Niederschlagsbänder und Enstrophiekaskade 3D primitive Gleichungen (neu)‏ 2D Vorticity-Gleichung (bekannt)‏ Enstrophie Kaskade Frage: Gibt es eine direkte Kaskade der Ertelschen potentiellen Enstrophie zu kleinen Skalen auf Isentropen Flächen? Stromfunktion Vorticity Workstep:Testen der Hypothese, dass die typische Elongation der Niederschlagsbänder mit der direkten Kaskade (zu kleinen Skalen) der Ertelschen potentiellen Enstrophie auf isentropen Flächen verbunden ist. Methode: Vergleich der berechneten Spektren auf isentropen Flächen von kinetischer Energie, Enstrophie, Niederschlag als Funktion der Wellenzahl.

10. Projekt-Vernetzung Was liefern wir: Hochaufgelöste FUB-Niederschlagsanalyse von Berlin (500m) im Rahmen der GOP- 2007. Kooperationen: Quest (Fischer): Vergleich der FUB-Niederschlagsanalyse mit den Resultaten des Tracking von konvektiven Wolkensystemen. Hense: Vergleich der verschiedenen Interpolationsmethoden für 2007 Was brauchen wir: DSI Bestimmung aus Beobachtungsdaten für IOP-Fallstudien Wind, Temperatur und Geopotential in 1 km Auflösung