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Aussagen zur Prognosestabilität
geschrieben von: Lobo (IP-Adresse bekannt)
Datum: 01. Januar 2019 22:11

Hallo zusammen und "a guads Neus",

anhand meines Datensatzes von insgesamt 24 Fällen habe ich mir nun für jedes Modell, welches eine sehr gute oder gute Bewertung für die 240 h-Prognose bekommen hat (1 oder 2 nach meiner Bewertungsmatrix), die nachfolgenden Prognosen im Abstand von 24 Stunden (216 h, 192 h, 168 h, 144 h, 120 h und 96 h) für den jeweiligen Stichtag angeschaut. Den Aufwand, dass ich mir zu allen 24 Fällen die Karten anschaue, konnte ich nicht betreiben (das wären 24 Tage x 3 Modelle x 6 Vorhersagezeiten = 432 Karten...).

Ziel war es herauszufinden, ob eine gute 10-Tagesprognose auch in den nachfolgenden Prognosen weitergeführt wird oder ob es ggf. zu größeren Schwankungen kommt (der Wetterwiesenstammtisch würde "Modellsprünge" dazu sagen). Man kann das Prognosekonsistenz nennen, ich habe es griffiger als "Prognosestabilität" bezeichnet.

Grafisch schaut das Ergebniss folgendermaßen aus:



Alle Modelle zeigen im Mittel nach einer (sehr) guten 10-Tagesprognose eine Verschlechterung in den Modellläufen, die 24 und 48 h später für den ursprünglichen Prognosetermin berechnet wurden. Am geringsten fällt die Änderung noch beim EZMW aus. Erst mit der 168 h-Prognose, bei GEM sogar erst mit der 144 h-Prognose ist die Performance wieder ähnlich zur 240 h-Prognose. Ab der 120 h-Prognose sind alle Modelle praktisch ähnlich gut.

Die "Bewertungsunsicherheit", d. h. wie die einzelnen Modelle in ihrer Platzierung schwanken, habe ich über die Standardabweichung der Platzierung/Bewertung angegeben. Je höher die Standardabweichung, desto stärker die Bewertungsunterschiede über alle Fälle. Natürlich kann die Zahl bei lediglich 4 Bewertungsoptionen nur gering ausfallen. Die Standardabweichung nimmt mit den jüngeren Modellläufen bei allen Modellen unterschiedlich zu, besonders markant bei den 216 h-Prognosen beim EZMW und bei GFS. Bei GEM ist der Wert und somit die Stabilität des Modells etwas größer als bei den anderen Modellen. Zum 168 h-Termin geht der Wert vom EZMW deutlich zurück, d. h. die Prognosen sind dann stabiler. Bei GFS und GEM passiert das erst bei den späteren Prognosen. Bei der 120 h-Prognose liegen alle Modelle praktisch gleich auf, bei der 96 h-Prognose ist das EZMW-Modell 100 %ig stabil, während bei den anderen beiden Modellen noch eine geringe Schwankung der Bewertung (i. d. R. zwischen Stufe 1 und 2 meiner Bewertungsmatrix) möglich ist.

Eine Fehlvorhersage nach einer (sehr) guten 10-Tagesprognose trat nur einmal beim GFS zum Vorhersagezeitpunkt 216 h auf. Ansonsten waren zu den Vorhersagezeitpunkten 216, 192 und 168 h (beim GEM einmal auch bei 144 h) auch Bewertungen mit Stufe 3 meiner Bewertungsmatrix (Großwetterlage erkennbar bzw. besser als eine Fehlprognose) vorhanden.

Welches Fazit lässt sich daraus ziehen?

- (sehr) gute 10-Tagesprognosen werden bei den 9- und 8-Tagesprognosen häufig nicht in gleicher Qualität fortgeführt
- erst die 168 h-Prognosen sind dann meist wieder so gut, wie die 240 h-Prognosen
- bei 120 h Vorhersagezeit und geringer können die Prognosen im synoptischen Scale schon als recht sicher angesehen werden
- bei 216 und 192 h-Prognosen liegen GEM und EZMW bei einer ähnlichen Bewertung, wobei die Prognosestabilität bei GEM bei 216 h etwas höher ist
- bei 168 h stabilisieren sich die Prognosen vom EZMW (wieder), bei GEM und GFS etwas später

Weiteres (vorläufiges) Fazit aus der vorangegangenen und dieser Auswertung für die Praxis?
- GEM kann gute Ideen für die kommenden Wetterlage liefern, wenn die 10- bis 8-Tagesprognosen relativ eine hohe Konsistenz aufweisen; dagegen sind EZMW und insbesondere GFS teils noch in der Orientierungsphase
- Bei der 168 und teils auch der 144 h-Prognose sind die EZMW-Prognosen etwas besser (insbesondere stabiler) als bei den anderen Modellen
- bei 120 h Vorhersagezeit spielt die Wahl des Modells fast keine Rolle mehr, tendenziell liegt das GEM aber etwas besser als EZMW und GFS
- bei 96 h Vorhersagezeit liefert das EZMW die beste und stabilste Prognose

Auch hier gilt wieder, dass diese Stichprobe nicht ausreichend sein wird, um ein komplettes Bild der Performance aller drei Modelle abzubilden. Sie kann aber möglicherweise einen Trend liefern. Deshalb sind Meinungen, ähnliche oder gegenteilige Beobachtungen dazu gerne erwünscht Schmunzeln

Gruß

Lobo

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