Räumliche Verifikation von hoch-aufgelösten Ensemble-Vorhersagen mittels Wavelet-Transformation

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Petra Friederichs, seit 3/2018
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 381875761

Das Ziel von VeriWave ist die Entwicklung eine Methode der räumlichen Verifikation von hoch-aufgelösten Ensemblevorhersagen mit Beobachtungen, die nicht vernachlässigbare Unsicherheiten aufweisen. Die Methode basiert auf Wavelet-Transformation und enthält die Möglichkeit einer differenzierten diagnostischen Information, welche sowohl auf den physikalischen Prozess angepasst, als auch vergleichbar zu objektorientierten Methoden ist, dabei allerdings robust gegen Rauschen bleibt und die Effizienz von skalen-separierenden Methoden ausnutzt. Besonderes Augenmerk liegt auf der Orthogonalität der verschiedenen Komponenten wie Intensität, Ort, Orientierung und Textur, welche es erlaubt, die hoch-dimensionalen Daten auf wenige charakteristische Zahlen zu reduzieren.Wir haben folgende Zielvorstellungen: (1) Definition eines Konzepts der Wavelet-Transformation, die sowohl and die Daten als auch an den physikalischen Prozess angepasst ist, (2) Entwicklung einer Wavelet basierten Methode der räumlichen Verifikation welche diagnostische Information über Intensität, Ort, Orientierung und Textur enthält, (3) Gewährleistung, dass die Methoden robust gegen Änderungen der Parameter und bei Beobachtungsunsicherheiten sind, (4) Erweiterung der Methode auf Ensemblevorhersagen, und (5) Verbreitung der Methode durch Bereitstellung der Software mit einem Nutzerhand.Die Methode wird an Hand einer Hierarchie von Daten getestet, welche von einfachen geometrischen Fallstudien, über künstlich gestörte Vorhersagen bis hin zu hoch-aufgelösten Ensemblevorhersagen reichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Michael Weniger, bis 3/2018