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Hintergrund · Die Modelle hinter der Spanne

Die elf Wettermodelle hinter der Spanne

Die Startseite legt für deinen Ort elf Wettermodelle nebeneinander, statt eine einzige Zahl zu behaupten. Diese Seite stellt die elf einzeln vor: wer sie rechnet, in welchem Land, mit welchem Ansatz und mit welcher dokumentierten Auflösung. Der Kern dahinter ist einfach — weil elf verschiedene Rechenzentren verschieden rechnen, entsteht die Spanne. Und wo sie einig sind, heißt das nicht, dass sie recht haben.

Warum überhaupt elf Modelle?

Ein Wettermodell ist ein Computerprogramm, das den heutigen Zustand der Atmosphäre nimmt und die physikalischen Gleichungen Schritt für Schritt in die Zukunft rechnet. Weil niemand die Atmosphäre lückenlos misst und weil jedes Rechenzentrum eigene Entscheidungen trifft — wie fein das Gitter ist, wie die Messdaten eingespeist werden, wie Wolken und Gelände vereinfacht werden — kommt jedes Modell zu einem leicht anderen Ergebnis. Wie eine Vorhersage entsteht und woher diese Unsicherheit kommt, erklärt ausführlich die Seite Wie eine Vorhersage entsteht.

Diese Seite bezieht ihre Modellwerte über Open-Meteo, das die frei verfügbaren Ergebnisse vieler nationaler Wetterdienste unter einem Dach abfragbar macht. Die Startseite wählt daraus elf Modelle aus und stellt ihre Vorhersagen für denselben Ort und Zeitpunkt gegenüber. Der Abstand zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Wert ist die Spanne — ein ehrliches Maß dafür, wie sicher oder unsicher sich die Modelle gerade sind.

Man unterscheidet grob zwei Typen. Globale Modelle rechnen die ganze Erde, meist mit gröberem Gitter und für viele Tage im Voraus. Regionale Modelle rechnen nur einen Ausschnitt — etwa Europa oder ein einzelnes Land — dafür mit deutlich feinerem Gitter und für einen kürzeren Zeitraum. Viele Dienste kombinieren beides zu einem „nahtlosen“ (seamless) Produkt: nah dran das feine regionale Modell, weiter draußen das globale. Was unten als „typische/dokumentierte Auflösung“ steht, sind die von Open-Meteo dokumentierten Gitterweiten der jeweiligen Modellvarianten.

Was „Auflösung“ heißt — und was nicht

Die Auflösung ist der Abstand zwischen zwei Gitterpunkten. Ein 2-km-Modell rechnet alle zwei Kilometer einen Wert, ein 25-km-Modell nur alle 25 Kilometer. Feiner ist nicht automatisch richtiger: Ein feines Modell sieht kleine Täler und einzelne Schauer, kann sie aber am falschen Ort platzieren; ein grobes Modell ist ruhiger, verpasst dafür lokale Effekte. Die Zahlen unten sind dokumentierte Näherungswerte und ändern sich, wenn ein Wetterdienst sein Modell umstellt.

Die elf Modelle im Einzelnen

Sortiert von Deutschland her über Europa und Nordamerika bis nach Asien. Jede Karte nennt den Open-Meteo-Bezeichner, den Betreiber und das Land, den Typ und die dokumentierte Auflösung der Modellvarianten. Der Farbstreifen links zeigt den Typ:

globales Modell mit regionalem Feinmodell (seamless)

Alle Auflösungen sind dokumentierte Näherungswerte aus der Open-Meteo-Modelldokumentation (Stand der Abfrage) und beziehen sich auf die einzelnen Modellvarianten. Sie ändern sich, wenn ein Wetterdienst sein Modell umstellt — darum als „typisch/dokumentiert“ zu lesen, nicht als feste Naturkonstante. Welche Modellvariante für deinen Ort tatsächlich zum Zug kommt, wählt Open-Meteo automatisch: nah am Land das feinste passende Modell, weiter draußen das globale.

Warum diese Vielfalt die Spanne ergibt — und warum das gut ist

Legt man die elf Vorhersagen für denselben Ort nebeneinander, passiert eins von zwei Dingen. Entweder sie liegen dicht beieinander — dann ist die Lage gut vorhersagbar und die Spanne schmal. Oder sie laufen auseinander — dann ist die Lage kippelig, und die breite Spanne ist die ehrliche Information: Niemand weiß es heute genau.

Schematische Darstellung: elf Modellwerte als Punkte auf einer Temperaturachse, dazu die Spanne zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Wert. Links eine schmale Spanne (Modelle einig), rechts eine breite Spanne (Modelle uneinig). Modelle einig → schmale Spanne kühler wärmer schmale Spanne Modelle uneinig → breite Spanne kühler wärmer breite Spanne schematisch — nicht maßstabsgetreu, erfundene Punktlage nur zur Anschauung
Dieselben elf Modelle, zwei Lagen: links drängen sich die Werte, die Spanne ist schmal; rechts streuen sie, die Spanne ist breit. Die Punktlagen hier sind reine Anschauung, keine echten Messwerte.

Wichtig ist die zweite Hälfte der These: Einigkeit ist kein Beweis. Alle elf Modelle stammen aus verwandten physikalischen Ideen und starten vom ähnlichen Beobachtungsbild. Sie können sich deshalb gemeinsam irren — etwa wenn eine Wetterlage von einer Zutat abhängt, die keines gut erfasst. Eine schmale Spanne heißt also „die Modelle sind sich sicher“, nicht „so wird es kommen“. Wie oft die Vorhersage daneben lag, zeigt ehrlich der Feldbericht: Modell gegen Wirklichkeit, nicht Modell gegen Modell. Ob die Spanne aus diesen elf Modellen die Wirklichkeit überhaupt einschließt — und wie oft sie dafür zu eng oder zu weit war — zählt die Trefferquote nach. Dort steht auch, ab welchem Vorlauftag diese elf Modelle gar keine elf mehr sind.

Zwei Auswertungen gehen dieser Frage bis auf den Grund, beide aus dem eigenen Archiv gezählt: Elf Modelle — wie viele Meinungen? prüft, wie oft zwei dieser Modelle für denselben Ort und Tag bitgenau dieselbe Zahl ausgeben — drei von ihnen tun das ab Vorlauftag 3 ausnahmslos. Und Jedes Modell hat eine Schlagseite rechnet den mittleren Fehler mit Vorzeichen: Ein guter Teil der Spanne oben ist gar kein Streit über das Wetter, sondern eine Sammlung fester Versätze.

Kurz gesagt

Elf Rechenzentren in zehn Ländern — dazu das ECMWF, das keinem einzelnen Staat gehört, sondern von vielen getragen wird —, jedes mit eigenem Gitter und eigenen Annahmen — ihre Unterschiede erzeugen die Spanne der Startseite. Breite Spanne: ehrliche Unsicherheit, Vorsicht. Schmale Spanne: die Modelle sind einig — was das Risiko verkleinert, aber nicht auf null. Einig heißt nicht richtig.

Quellen

Betreiber, Länder, Modelltypen und alle Auflösungsangaben (in km bzw. Grad) stammen aus der Modelldokumentation von Open-Meteo, die die frei verfügbaren Modelle der nationalen Wetterdienste bündelt. Die je Modell verwendeten Dokumentationsseiten:

open-meteo.com/en/docs/dwd-api (ICON) · open-meteo.com/en/docs/gfs-api (GFS) · open-meteo.com/en/docs/ecmwf-api (IFS) · open-meteo.com/en/docs/gem-api (GEM) · open-meteo.com/en/docs/ukmo-api (UKMO) · open-meteo.com/en/docs/meteofrance-api (ARPEGE/AROME) · open-meteo.com/en/docs/jma-api (JMA) · open-meteo.com/en/docs/knmi-api (KNMI) · open-meteo.com/en/docs/dmi-api (DMI) · open-meteo.com/en/docs/metno-api (MET Norway) · open-meteo.com/en/docs/cma-api (GRAPES).

Wie die Startseite die Modellwerte abfragt und zur Spanne verrechnet, steht unter Methodik & Quellen. Auflösungen sind dokumentierte Näherungswerte und können sich mit einer Modellumstellung des jeweiligen Dienstes ändern.