Das Projekt "Teilvorhaben: Deutscher Wetterdienst (DWD)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutscher Wetterdienst durchgeführt. Die Vorhersage von Bewölkung, Gewittern und Niederschlag für die nächsten Minuten, Stunden und Tage ist für die Mobilität der modernen Gesellschaft mit Flugverkehr, Logistik und Privat Anwendern ebenso wesentlich wie für die Energieversorgung durch Photovoltaik und Wind. Der DWD betreibt mit dem ICON-EPS und COSMO-D2-EPS Vorhersagesysteme, welche unmittelbaren Einfluss auf eine massive Zahl von privaten und öffentlichen Nutzern haben. Weitreichende Fortschritte bei den Vorhersagen von Wolken und Niederschlag zeichnen sich ab durch die Weiterentwicklung der Numerischen Wettervorhersage (NWV) mit konvektions-auflösenden Modellen und deutlich erhöhten Vorhersage-Frequenzen (Rapid Update Cycle RUC). Diese müssen durch die Assimilation von Beobachtungen in hoher Aktualisierungsrate initialisiert werden, um hochwertige Vorhersagen liefern zu können. Die Beobachtung von Wolken erfolgt durch Bilder im sichtbaren und infraroten Bereich, entweder durch Satelliten, Wolken-Radar oder durch bodengebundene Kameras. Eine Initialisierung benötigt sogenannte Vorwärtsoperatoren, welche die Simulation der Beobachtungen oder abgeleiteter Größen basierend auf den atmosphärischen Variablen durchführen. Ziel des Projektes ist die Nutzung von neuen Verfahren der künstlichen Intelligenz zur Entwicklung von Vorwärtsoperatoren für bodengebundene Kameras im infraroten und sichtbaren Wellenlängen Bereich. Diese Operatoren sollen in die Systeme der Numerischen Wettervorhersage eingebunden und ihr Potential für eine Verbesserung der Initialisierung der Vorhersagemodelle im Bereich zwischen Minuten bis 24 Stunden evaluiert und demonstriert werden. Das Projekt integriert neue wissenschaftliche Trends aus den Bereichen der künstlichen Intelligenz und der schnellen Simulation von Strahlung, um bei der Initialisierung der numerischen Wettervorhersage mit Hilfe von Kamera-Bildern von Wolken das Potential für wesentlichen Fortschritt insbesondere für Flugverkehr, Straße und Bahn zu untersuchen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Reuniwatt SAS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Reuniwatt SAS durchgeführt. Die Vorhersage von Bewölkung, Gewittern und Niederschlag für die nächsten Minuten, Stunden und Tage ist für die Mobilität der modernen Gesellschaft mit Flugverkehr, Logistik und Privat Anwendern ebenso wesentlich wie für die Energieversorgung durch Photovoltaik und Wind. Der Deutsche Wetterdienst betreibt mit dem ICON-EPS und COSMO-D2-EPS Vorhersagesysteme, welche unmittelbaren Einfluss auf eine massive Zahl von privaten und öffentlichen Nutzern haben. Weitreichende Fortschritte bei den Vorhersagen von Wolken und Niederschlag zeichnen sich ab durch die Weiterentwicklung der Numerischen Wettervorhersage mit konvektions-auflösenden Modellen und deutlich erhöhten Vorhersage-Frequenzen (Rapid Update Cycle). Diese müssen durch die Assimilation von Beobachtungen in hoher Aktualisierungsrate initialisiert werden, um hochwertige Vorhersagen liefern zu können. Die Beobachtung von Wolken erfolgt durch Bilder im sichtbaren und infraroten Bereich, entweder durch Satelliten, Wolken-Radar oder durch bodengebundene Kameras. Eine Initialisierung benötigt sogenannte Vorwärtsoperatoren, welche die Simulation der Beobachtungen oder abgeleiteter Größen basierend auf den atmosphärischen Variablen durchführen. Ziel des Projektes ist die Nutzung von neuen Verfahren der künstlichen Intelligenz zur Entwicklung von Vorwärtsoperatoren für bodengebundene Kameras im infraroten und sichtbaren Wellenlängen Bereich. Diese Operatoren sollen in die Systeme der Numerischen Wettervorhersage eingebunden und ihr Potential für eine Verbesserung der Initialisierung der Vorhersagemodelle im Bereich zwischen Minuten bis 24 Stunden evaluiert und demonstriert werden. Das Projekt integriert neue wissenschaftliche Trends aus den Bereichen der künstlichen Intelligenz und der schnellen Simulation von Strahlung, um bei der Initialisierung der numerischen Wettervorhersage mit Hilfe von Kamera-Bildern von Wolken das Potential für wesentlichen Fortschritt insbesondere für Flugverkehr, Straße und Bahn zu untersuchen.