Original paper

Short range forecast of convective rain using satellite data

Wagner, Jochen; Becker, Ralf

Meteorologische Zeitschrift Vol. 16 No. 5 (2007), p. 565 - 570

published: Oct 26, 2007

DOI: 10.1127/0941-2948/2007/0207

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ArtNo. ESP025011605009, Price: 29.00 €

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Abstract

The potential use of Meteosat Second Generation (MSG) clear air products in forecasts of convective rain over Germany in summer is examined. The three quantities Lifted Index (LI), Layer Precipitable Water (LPWML) of the Middle Layer and the trend of the Lifted Index (dLI/dt) are combined in a heuristic approach to gain a probabilistic forecast of convective rain with a lead time of three to six hours. Data from 33 days with a typical convective weather situation in summer 2005 and summer 2006 were used to derive the data pool necessary for the probabilistic forecast. The input parameter LI, LPWML and dLI/dt were divided into 5, 4 and 5 classes, respectively. This leads to 100 possible combinations of the input parameters. For each set of input parameter, the information about rain three to six hours later is assigned. DWD radar data are used to detect the rain pattern three to six hours later. For typical summer convective days in Germany, a valuable probability forecast of convective rain is calculated for cloud-free areas.

Kurzfassung

Abgeleitete Produkte von Meteosat Second Generation (MSG), die in wolkenfreien Gebieten vorliegen, werden für eine Wahrscheinlichkeitsvorhersage konvektiven Regens im Sommer über Deutschland genutzt. Die drei Größen Lifted Index (LI), Flüssigwassergehalt der mittleren Schicht (LPWML) und die zeitliche Änderung des Lifted Index (dLI/dt) werden in einem heuristischen Verfahren kombiniert, um eine Wahrscheinlichkeitsvorhersage des konvektiven Regens drei bis sechs Stunden später zu erhalten. Es wurden 33 Tage aus dem Sommer 2005 und 2006 mit einer typischen konvektiven Wetterlage über Deutschland ausgewählt, um eine ausreichende Datenbasis zu gewährleisten. Die Eingabegrößen LI, LPWML und dLI/dt wurden in 5, 4 bzw. 5 Klassen eingeteilt. Dadurch ergeben sich 100 mögliche Kombinationen der Eingangsgrößen. Um drei bis sechs Stunden nach dem Termin Regengebiete zu lokalisieren, werden Radardaten des DWD Radarverbundes verwendet. Jede Kombination der Eingangsparameter wird mit der Information über Regen drei bis sechs Stunden später verknüpft. Damit kann für typische konvektive Wetterlagen im Sommer für Deutschland eine gute Wahrscheinlichkeitsvorhersage für konvektiven Regen in wolkenfreien Gebieten erzeugt werden.