Eine wichtige Aufgabe in der Meteorologie ist die Berechnung von Wahrscheinlichkeiten für das Auftreten bestimmter Wetterereignisse, z.B. (starker) Niederschlag. Dafür gibt es eine Vielzahl an numerischen und probabilistischen Methoden, mit denen sich punktbezogene Wahrscheinlichkeiten berechnen lassen, d.h. Wahrscheinlichkeiten dafür, dass das betrachtete Wetterereignis an einem bestimmten Punkt auftritt. Im Gegensatz dazu sind in der Meteorologie aber auch gebietsbezogene Wahrscheinlichkeiten von Interesse, d.h. die Wahrscheinlichkeiten dafür, dass ein betrachtetes Wetterereignis irgendwo innerhalb eines bestimmten Gebietes auftritt. In der Literatur scheint es jedoch keine Methode zu geben um solche gebietsbezogenen Wahrscheinlichkeiten analytisch oder auf Basis von stochastischer Simulation aus punktbezogenen Wahrscheinlichkeiten herzuleiten.

In Kooperation mit dem Deutschen Wetterdienst (DWD) entwickeln wir einen modellbasierten Ansatz zur Berechnung gebietsbezogener Niederschlagswahrscheinlichkeiten. Wir konstruieren ein räumliches stochastisches Modell zur Darstellung von Niederschlagszellen und zur daraus abgeleiteten Darstellung von (punktbezogenen und gebietsbezogenen) Niederschlagswahrscheinlichkeiten. Die Modellparameter werden statistisch aus vom DWD zur Verfügung gestellten punktbezogenen Niederschlagswahrscheinlichkeiten geschätzt. Das spezifizierte Modell bietet dann die Möglichkeit gebietsbezogene Niederschlagswahrscheinlichkeiten analytisch oder durch wiederholte Monte-Carlo-Simulation zu bestimmen. Im weiteren Projektverlauf sollen auch Überschreitungswahrscheinlichkeiten für bestimmte Niederschlagsmengen betrachtet werden.

Mögliche Themen für Graduierungsarbeiten umfassen:

• Weiterentwicklung des Modells für Niederschlagswahrscheinlichkeiten mittels Integration und Implementierung zusätzlicher Komponenten

Bei Interesse wenden Sie sich bitte an Prof. Schmidt oder Peter Schaumann.

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