Sechs mögliche Entwicklungen des Landzustands

Eine einzelne Vorhersage liefert eine Antwort. Ein Ensemble wird besonders wertvoll, wenn die Frage lautet, wie viele plausible Antworten noch möglich sind.

Das neue Dataset nwmmediumlandens macht das mittelfristige Landensemble des NOAA National Water Model in GribStream verfügbar. Es verfolgt Schnee, oberflächennahe Bodensättigung und Evapotranspiration auf dem 1-km-CONUS+-Gitter mit sechs zeitversetzten, GFS-angetriebenen Mitgliedern.

Eine zeitversetzte Sicht auf mittelfristige Unsicherheit

NOAA erzeugt täglich vier mittelfristige Läufe. Die sechs Mitglieder sind zeitversetzt und GFS-angetrieben: Sie stellen Landvorhersagen mit Antrieben aus verschiedenen jüngeren GFS-Läufen dar und sind nicht sechs austauschbare Kopien einer einzigen deterministischen Vorhersage.

Die Streuung zeigt, wo der vorhergesagte Landzustand empfindlich auf den im Ensemble dargestellten Antrieb reagiert. Eine schmale Spannweite bedeutet ähnliche Mitglieder, eine breite Spannweite weist auf untersuchenswerten Dissens hin. Diese Information ist nützlich, stellt allein aber keine kalibrierte Wahrscheinlichkeit dar.

Die Vorhersagelängen unterscheiden sich:

• Mitglied 1 reicht bis Stunde 240, also zehn Tage.
• Die Mitglieder 2 bis 6 reichen bis Stunde 204, also 8,5 Tage.
• Die Landfelder liegen in 3-Stunden-Schritten vor.

Der Vergleich aller sechs Mitglieder ist somit bis Stunde 204 vollständig. Danach bleibt nur Mitglied 1.

Sechs Landvariablen auf einem einheitlichen Gitter

Jedes Mitglied enthält dieselben Variablen:

• SOILSAT_TOP — Sättigungsanteil in den beiden obersten Bodenschichten, ungefähr den oberen 0,4 m.
• SNEQV — Schneewasseräquivalent.
• SNOWH — physische Schneehöhe.
• FSNO — Anteil der schneebedeckten Bodenfläche.
• SNOWT_AVG — nach Schichtmasse gewichtete mittlere Schneetemperatur.
• ACCET — während der Vorhersage kumulierte gesamte Evapotranspiration.

Zusammen zeigen sie nicht nur, wie viel Schnee erwartet wird, sondern auch, wie viel Wasser darin gespeichert ist, wie stark der oberflächennahe Boden vernässen kann und wie viel Feuchtigkeit in die Atmosphäre zurückkehrt. Das ist relevant für Tauwetterszenarien, landwirtschaftliche Wasserplanung, Winterbetrieb und Einzugsgebietsbeobachtung.

Das Gitter umfasst 4.608 mal 3.840 Zellen in Lambert-konformer Projektion mit 1 km Abstand. Es deckt die zusammenhängenden Vereinigten Staaten und angrenzende Einzugsgebiete in Kanada und Mexiko ab.

Landzustand, nicht Abfluss

Diese Sammlung enthält das reguläre NWM-Landgitter. Sie umfasst nicht die getrennten Ausgaben für Flussläufe, Reservoirs oder höher aufgelöstes Terrain-Routing und ist kein Abfluss-Dataset.

Für die unmittelbare Entwicklung liefert nwmshortland stündlich einen neuen deterministischen Lauf bis Stunde 18. Das mittelfristige Ensemble beantwortet eine andere Frage: wie Schnee und Boden in der folgenden Woche auseinanderlaufen können, wenn sich die Antriebsszenarien trennen.

GribStream indexiert kompatible Quellobjekte ab dem 1. Januar 2025. NOAA beschreibt die AWS-Quelle als rollierendes Vier-Wochen-Archiv, obwohl derzeit ältere Objekte erhalten sind; diese Historie ist nicht dauerhaft garantiert. Verzögerungen, fehlende Läufe und künftige NWM-Versionen können ebenfalls Lücken erzeugen.

Das Inventar des mittelfristigen NWM-Landensembles nennt Selektoren, Einheiten, Mitglieder, Horizonte und indexierte Daten.

Offizielle Quellen:

• NOAA-Überblick zum National Water Model: https://water.noaa.gov/about/nwm
• Inhalt der NWM-Ausgabedateien: https://water.noaa.gov/about/output_file_contents
• NWM im AWS Open Data Registry: https://registry.opendata.aws/noaa-nwm-pds/