Wie eine Wetterwarnung entsteht: Ein Blick auf den gesamten Warnprozess seit der Landung des Taifuns Siam

In den letzten Tagen wurden unter dem Einfluss des Taifuns „Siam“ viele Orte in Guangdong häufig von Tornados heimgesucht. Am 4. Juli ereignete sich gegen 15:30 Uhr ein Tornado mittlerer Stärke in der Nähe der Yundonghai-Straße im Bezirk Sanshui der Stadt Foshan, der Äste abbrach und Fabrikhallen beschädigte. An diesem Tag gab das Meteorologische Observatorium Foshan eine Stunde im Voraus eine Tornadowarnung heraus und gewann so wertvolle Zeit für die lokale Katastrophenvorsorge und die Evakuierung von Personen.

Wie werden uns „lebensrettende“ Wetterwarnungen übermittelt? Kürzlich besuchten Reporter die zuständigen Einheiten der chinesischen Wetterbehörde, um sich über die technologische Unterstützung hinter der ersten Verteidigungslinie bei der Prävention und Eindämmung meteorologischer Katastrophen zu informieren.

Ein stetiger Strom von Beobachtungsdaten aus erster Hand wird zeitnah an das numerische Modell übermittelt

In den letzten Jahren kam es weltweit häufig zu extremen Wetterkatastrophen wie kurzzeitigen Starkregenereignissen und Tornados, die schwere Schäden an Menschenleben und Eigentum verursachten. Basierend auf der Analyse von Radar- und Satellitendaten ist es eine wichtige technische Unterstützung für das Prognosegeschäft meines Landes.

Zurück zum Nachmittag des 26. Juni: Eine tropische Störung erfasste die „Lücke“, die auf der Oberfläche des tropischen Ozeans entstanden war, nachdem sich das subtropische Hochdruckgebiet nach Westen und Norden ausgebreitet hatte, und begann zu wachsen und sich zu entwickeln. Einige Tage später entwickelte er sich zu „Siam“, dem ersten Taifun, der in diesem Jahr mein Land erreichte, und zog nach der Landung nordwärts, wobei er reichlich Regen mit sich brachte.

Angesichts der Spiralform, die sich gerade herauszubilden begann, leicht unterbrochen und asymmetrisch auf der Satellitenwolkenkarte, war es für die Menschen damals schwierig, sich ein Urteil über ihre Aussichten zu bilden. Erfahrene Meteorologen haben ihm jedoch ihre volle Aufmerksamkeit gewidmet. Denn seine Lage – der Ozean östlich der Philippinen – ist eine wichtige Quelle der Taifune, die unser Land heimsuchen.

Mithilfe von Satellitenbildern der Wolken können Meteorologen die allgemeine Tendenz des Wettersystems intuitiv erfassen. Präzise Prognosen müssen jedoch auf präzisen Beobachtungsdaten basieren. Mein Land verfügt über das weltweit größte umfassende Wetterbeobachtungssystem mit mehr als 70.000 automatischen Wetterstationen, 236 Radargeräten und mehr als 120 Sondierungsstationen sowie sieben Wettersatelliten vom Typ Fengyun im Orbit, die zusammen ein integriertes Beobachtungsnetzwerk bilden, das Boden, Luft und Weltraum vereint. Es kann nicht nur die Wetterdynamik zum ersten Mal erfassen, sondern auch die präzisen Daten zur Bewegung von Wind und Wolken minuten- oder sogar sekundengenau messen.

Die Abstraktion des konkreten Taifuns in Daten wie Luftdruck, Temperatur, Windrichtung und Windgeschwindigkeit ist für die moderne Wettervorhersage sehr wichtig.

Im letzten Jahrhundert haben Meteorologen die Gesetze der atmosphärischen Bewegung in einer Reihe von Gleichungen zusammengefasst. Heutzutage werden Supercomputer eingesetzt, um ungefähre numerische Lösungen für diese Gleichungen zu erhalten – dies ist die numerische Prognose. Seit ihrer Einführung hat die numerische Prognose mehr als ein halbes Jahrhundert lang an Entwicklung gewonnen und ihre Genauigkeit und Aktualität wurden qualitativ verbessert. Es wird auch als eine der größten wissenschaftlichen und technologischen Errungenschaften des 20. Jahrhunderts gefeiert. Es kann Wetteränderungen in den nächsten etwa 7 Tagen effektiv vorhersagen und verbessert sich in einem Tempo, das seine Gültigkeitsdauer alle 10 Jahre um 1 Tag verlängert.

Wenden wir unsere Aufmerksamkeit nun wieder dem Taifun Siam zu. Seine Daten werden kontinuierlich von verschiedenen Beobachtungsinstrumenten auf die Cloud-Plattform für meteorologische Big Data übertragen, einer Qualitätskontrolle unterzogen, aggregiert und analysiert. Die Menschen geben die Beobachtungsdaten aus erster Hand an das numerische Modell weiter und erwarten von diesem, dass es Ergebnisse berechnet, die der Realität so nahe wie möglich kommen.

Numerische Modelle können Prognosen liefern, aber die Prognostiker können sich nicht auf die leichte Schulter nehmen

„‚Siam Ba‘ wird sich mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 15 Kilometern pro Stunde nordwestwärts bewegen … und vom 2. bis 3. Juli mit der Intensität eines tropischen Sturms oder schweren tropischen Sturms an der Küste zwischen der östlichen Insel Hainan und der westlichen Guangdongs an Land gehen.“ Am 30. Juni wurde „Siam Ba“ zum tropischen Sturm hochgestuft und offiziell benannt.

Zu diesem Ergebnis kam das Zentrale Meteorologische Observatorium an diesem Tag. Hinter diesen wenigen einfachen Zeilen stecken nicht nur die Berechnungen numerischer Modelle, sondern auch die harte Arbeit von Prognostikern.

Tatsächlich ist die größte Leistungsfähigkeit numerischer Prognosen die Fähigkeit, die allgemeine Entwicklung von Wettersystemen viele Tage im Voraus vorherzusagen, beispielsweise die allgemeine Richtung eines Taifuns oder das Auftreten großflächiger Regenfälle. Allerdings ist es unmöglich, den genauen Weg des Taifuns und die Niederschlagsmenge an einem bestimmten Ort genau vorherzusagen. Dies erfordert von den Prognostikern eine Überarbeitung ihrer Prognoseergebnisse, um diese möglichst realistisch darzustellen.

Während des Prognoseprozesses von „Siam Ba“ analysierten Meteorologen des Zentralen Meteorologischen Observatoriums aus Guangdong, Guangxi, Hainan, Hongkong, Macao und anderen Orten verschiedene Informationen, untersuchten verschiedene Daten, verglichen Richtig und Falsch verschiedener subjektiver und objektiver Prognosen aus der Vergangenheit und kamen häufig zusammen, um zu diskutieren und zu untersuchen, und zogen schließlich Schlussfolgerungen für die Prognose. Da sich das Wettersystem zudem ständig ändert, müssen diese Prognoseergebnisse auch zeitnah aktualisiert werden.

Die Prognoseergebnisse basieren auf wissenschaftlichen Erkenntnissen und auch die Umwandlung von der Prognose in eine Warnung muss einen strengen Prozess durchlaufen. Daten bleiben der Kernstandard dieses Prozesses. Gemäß dem Nationalen Notfallplan für meteorologische Katastrophen werden die durch Forschung und Analyse ermittelten Prognosewerte mit den kritischen Werten der im Voraus durch Forschung festgelegten Warnstufenstandards verglichen. Wenn die Bedingungen erfüllt sind, wird die entsprechende Art und Stufe einer Wetterwarnung herausgegeben.

Zhang Tao, Chef-Meteorologe des Nationalen Meteorologischen Zentrums, sagte Reportern, dass es sich bei der Warnung des Zentralen Meteorologischen Observatoriums um eine zukunftsweisende Warnung handele. Bei der Vorhersage eines Gewitters wird dieses beispielsweise durch einen Algorithmus simuliert, also eine Simulation der Zukunft. Auf jeden Fall handelt es sich letztlich nur um eine Annäherung. Es ist normal, dass Fehler auftreten, aber die Aufgabe des Prognostikers besteht darin, das Problem unter Berücksichtigung der Einschränkungen zu lösen. Die Hauptaufgabe eines Meteorologen besteht darin, die Genauigkeit und Verfeinerung von Wettervorhersagen zu verbessern.

Ob die „letzte Meile“ reibungslos verläuft oder nicht, hängt mit der Wirksamkeit der Katastrophenvorsorge zusammen

Jede Warninformation muss einen „Must-Go“-Pfad durchlaufen, nämlich das nationale Warninformationsveröffentlichungssystem.

Als Teil des nationalen Notfall-Kommandoplattformsystems wurden im Rahmen des nationalen Notfall-Warninformationssystems vierstufige Warninformationsveröffentlichungszentren auf nationaler, provinzieller, kommunaler und Kreisebene eingerichtet. Die öffentliche Abdeckungsrate der Warnung liegt bei über 80 % und die Warnveröffentlichungszeit beträgt 3 bis 8 Minuten. Es kann innerhalb von 1 Minute an die Katastrophenschutzverantwortlichen in den betroffenen Gebieten übermittelt werden.

Am 30. Juni um 10:00 Uhr gab das Zentrale Meteorologische Observatorium eine Taifun-Blau-Warnung heraus und wies auf das betroffene Gebiet „Siam Ba“ hin. Obwohl die Warnung herausgegeben wurde, ist die Arbeit der Wetterdienststelle noch lange nicht beendet.

„Wir sind wie Ärzte. Das Wetter vorherzusagen ist wie ein Dienst bei der Patientenversorgung. Wetterbedingungen wie Wind, Regen, Donner und Nebel sind wie die verschiedenen Krankheiten, mit denen Ärzte in verschiedenen Abteilungen konfrontiert sind.“ Zhang Tao führte aus, dass einerseits Prognosen und Warnungen jederzeit aktualisiert werden müssen; Andererseits haben die Warnungen des Zentralen Meteorologischen Observatoriums einen großen Umfang und eine breite Abdeckung. Sie orientieren sich hauptsächlich an den Auswirkungen der Taifuns auf das ganze Land und konzentrieren sich darauf, die zuständigen Abteilungen an die Vorbereitungen für den Notfall zu erinnern.

Von der Herausgabe einer Frühwarnung bis zu ihrer Übermittlung an die betroffene Bevölkerung verbleiben den Menschen oft nur wenige Stunden oder sogar nur wenige Minuten, um Maßnahmen zur Katastrophenvorsorge und -abwehr zu ergreifen. In dieser begrenzten und kostbaren Zeit hängt die Effektivität der Katastrophenvorbeugung und -minderung direkt davon ab, ob die „letzte Meile“ der meteorologischen Warninformationen reibungslos übermittelt werden kann.

Wenn der Taifun Siam an Land kommt, werden die Mitarbeiter des Taifun- und Ozeanvorhersagezentrums Echtzeitanalysen, Lageprognosen, Vorhersagen für Küstenmeere, Vorhersagen für Offshore-Meeresgebiete, Seebulletins, Seewetterbulletins, Seewetterwarnungen und andere Produkte auf der Grundlage verschiedener lokaler Überwachungsdaten erstellen und diese über Websites, Fernsehen, Radio und andere Medien veröffentlichen.

Diese scheinbar triviale Aufgabe ist äußerst wichtig und stellt die Fähigkeit der Meteorologen an der Basis auf die Probe, das Wetter entsprechend den örtlichen Gegebenheiten zu erfassen.

Während des Aufpralls von „Siam Ba“ gibt es unter dem Schutz des Taifuns mit einer Reichweite von Tausenden von Kilometern auch Tornados mit einem Wirkungsbereich von nur wenigen Kilometern, deren Auftreten bis zu ihrem Verschwinden mehrere zehn Minuten bis Stunden dauert. Sie sind an vielen Orten verstreut, darunter in Guangzhou, Foshan, Chaozhou, Shantou usw. Es ist weltweit ein schwieriges Problem, genaue und rechtzeitige Vorhersagen und Warnungen vor diesen zerstörerischen „kleinen Kerlen“ zu erstellen.

Die Wetterdienstbehörde unternahm einen Versuch: Am 4. Juli um 14:30 Uhr gab das Meteorologische Observatorium Foshan eine spezielle Tornado-Warnung bis auf Stadt- und Straßenebene heraus: „Es wird vorhergesagt, dass es im Südwesten von Sanshui, Yundonghai und Leping innerhalb von zwei Stunden zu Tornados kommen kann. Bitte organisieren Sie sofort die Verteidigung, insbesondere Besitzer von Fabrikdächern und Gebäuden mit geringer Windbeständigkeit sollten so schnell wie möglich die Evakuierung des Personals organisieren.“ Durch diesen Schritt konnte wertvolle Zeit für die Reaktion auf den Tornado gewonnen werden.

Von der Beobachtung der Bewegung großräumiger Wettersysteme wie des subtropischen Hochdruckgebiets bis hin zur Erfassung der Entstehung und des Verschwindens extrem kleiner Wettersysteme wie Tornados ist die Entwicklung einer Frühwarnung untrennbar mit der Ansammlung von Wissenschaft und Technologie, Erfahrung, der engen Verknüpfung umfassender Beobachtungssysteme und Investitionen in numerische Vorhersagen, die „schwere Waffe der Nation“, verbunden. Nach Ansicht von Zhang Tao ist es notwendig, den Dienst bis in den kleinsten Winkel auszudehnen. Dazu ist ein Herz erforderlich, das in der Lage ist, der Realität ins Auge zu sehen, dass hundertprozentig genaue Vorhersagen unmöglich sind, und dennoch 100 % seines Mutes und Enthusiasmus einzusetzen.

Unser Reporter Cui Xingyi und unser Korrespondent Liu Zhao

Quelle: Guangming Daily