Analysis and improvement of forecasts of cyclogenesis in the northern Mediterranean Sea with WRF

Eine genaue Vorhersage von Zyklonen im Mittelmeer ist von auserordentlich wichtiger Bedeutung fur eine zufriedenstellende Wetterprognose in Mitteleuropa. Insbesondere sind Vb Tiefs oft mitverantwortlich fur heftige Niederschlage. Daher ist eine bessere Vorhersage nicht nur von wissenschaftlichem, sondern auch von offentlichem Interesse. In dieser Arbeit werden 14 Falle von Zyklogenesen im nordlichen Mittelmeerraum zwischen 2013 und 2015 untersucht, einige davon sind Vb Tiefs. Vier verschiedene Konfigurationen des frei verfugbaren numerischen Prognosemodells WRF wurden gerechnet, wobei die Topografie (EZMWF, 4km und 1.33km Topografie), die horizontale Auflosung (4km und 1.33km) und die Initialisierung auf den vertikalen Levels des Globalmodells von EZMWF (entweder auf 25 Drucklevels oder auf 137 Hybridlevels) geandert wurden. Die Ergebnisse werden in Bezug auf den Bias, den RMSE und auf die SAL-Methode, eine objekt-basierte Verifikationsmethode fur Niederschlag, untersucht. Die Quellen fur die Verifikation stammen aus Radiosonden, Wetterstationen am Boden oder von Regenradaren. Zwei der 14 Falle werden genauer untersucht. Der Erste der beiden Falle zwischen dem 04.02.2015 und dem 07.02.2015 weist eine Verschiebung der Druck- und Niederschlagsmuster nach Norden auf. Dieser Fehler wird aber durch eine realistischere Topografie oder durch eine hohere Auflosung reduziert. Besonders markant ist dieser Fehler am Nordrand der Niederschlagsfelder, wie z.B. in diesem Fall in Wien. Zwischen den Niederschlagsmengen der verschiedenen WRF Konfigurationen liegt ein Faktor von 5 oder 6. Im zweiten Fall zwischen dem 31.08.2014 und dem 03.09.2014 sind die Druckmuster ebenfalls nach Norden verschoben, zum Teil gilt das auch wieder fur den Niederschlag. Insgesamt kann man feststellen, dass der Unterschied zwischen der Initialisierung auf den EZMWF Drucklevels und den Hybridlevels sehr gering ausfallt. Wesentlich groser hingegen ist der Unterschied von der Modellkonfiguration mit der 4km Topografie zur glatteren EZWMF Topografie. Mit der genesteten Domain in den Alpen konnen viele Fehlermase noch etwas weiter verringert werden, auch wenn das mit der dreifachen Rechenkapazitat teuer erkauft wird. Es ist leider ziemlich unbefriedigend, dass sogar die WRF Konfiguration, die am besten abschneidet, noch immer nicht besser ist als das EZMWF Modell. Bezuglich einiger wiederholt auftretender Fehler, wie einem negativen MSLP-Bias oder einem warmen Temperatur-Bias in der hochsten Auflosung, besteht noch Bedarf an genauerer Untersuchung in zukunftigen Arbeiten.