LARSIM-Anwenderworkshop 2015 (Straßburg, 19./20.03.2015) Berechnung von Unsicherheitsbändern durch Kombination von Ensemble-Technik und ProFound-Analyse Daniel Varga (LUBW) Bei der Darstellung der Modellunsicherheit stellt sich die Frage nach welchen Kriterien diese Unsicherheit bestimmt und an die Öffentlichkeit kommuniziert werden kann. Bei großen Datenmengen, vielen Pegeln und einer hohen Berechnungsfrequenz (im Hochwasserfall stündlich) ist es vorteilhaft automatisierte Verfahren zu nutzen. Aufgrund des Zieles, Vorhersagen möglichst zeitnah bereitstellen zu können, muss eine effiziente und pragmatische Lösung angestrebt werden. Diese sollte wissensbasiert sein und Erfahrungen aus der Vergangenheit nutzen, um Fehler in der Zukunft zu vermeiden. Die Modell- bzw. Vorhersageunsicherheit ist die Summe aller Einflüsse, die sich auf die Prognose des Wasserstands (W) bzw. des Abflussgeschehens (Q) auswirken. Unter Verwendung von meteorologischen Messwerten können Modellergebnisse für W und Q teilweise erheblich von tatsächlichen Messwerten abweichen. Diese Unsicherheit wird als hydrologische Unsicherheit definiert. Zusätzlich dazu sind Wettervorhersagen mit Unsicherheiten behaftet. Diese fließen als meteorologische Unsicherheit in das Verfahren ein. Die Nutzung eines meteorologischen Ensembles, bestehend aus mehreren Wettervorhersagen, dient der Bestimmung der möglichen Wetterentwicklungen in der Zukunft. Die Auswertung der Modellergebnisse liefert ein realistisches Spektrum an Q- bzw. W-Vorhersagen und damit eine Aussage über die mögliche Vorhersageunsicherheit. Das Programm ProFoUnD (program to asses the forecast uncertainty of discharge) dient der quantitativen Auswertung von Abfluss- und Wasserstandsvorhersagen. Damit können die Modellantworten für historische Zeiträume analysiert werden und eine quantitative Beschreibung der Unsicherheiten von Vorhersagefehlern durchgeführt werden. Dabei ist zu beachten, CT-TA07t_2015 LARSIM-Anwenderworkshop 2015 (Straßburg, 19./20.03.2015) dass für die Analyse keine meteorologischen Vorhersagen benutzt werden sollten, da eine schlechte meteorol. Vorhersage in der Vergangenheit nicht zwingend eine schlechte Abflussvorhersage in der Zukunft zur Folge hat. Die Kombination der hydrologischen und meteorologischen Unsicherheit liefert schließlich die tatsächlich zu erwartende Modell- bzw. Vorhersageunsicherheit. Das bisher an der HVZ BW verwendete Programm (vh-u-band) wird neben der Umstellung auf das LARSIM-Listenformat (LILA) auch um pragmatische Lösungsansätze für Probleme, die im automatisierten operationellen Betrieb vorkommen, erweitert. Diese sind von Bedeutung für die Kommunikation von Unsicherheitsbändern an die Öffentlichkeit. Dabei soll neben der Bandbreite des Unsicherheitsbereiches in vertikaler Richtung (W- bzw. QAbweichung) auch die Bandbreite in horizontaler Richtung (zeitliche Verschiebung, TimeLAG) berücksichtigt werden. Verschneidungsprobleme, die durch Kombination von Unsicherheiten aus verschiedenen Quellen entstehen können, werden durch einfache mathematische Mittel (Glättung, Interpolation) automatisiert gelöst. CT-TA07t_2015