Schnee, Bodensättigung und Evapotranspiration auf 1 km

Das National Water Model (NWM) ist vor allem für Abflussvorhersagen bekannt. Seine Beschreibung des Wasserkreislaufs beginnt jedoch an der Landoberfläche: Bevor Wasser einen Flusslauf erreicht, sammelt und schmilzt es als Schnee, befeuchtet oder trocknet den Boden und gelangt durch Evapotranspiration zurück in die Atmosphäre.

Das neue Dataset nwmshortland macht diese Landvorhersage auf dem 1-km-CONUS+-Gitter der NOAA in GribStream verfügbar. Jede Stunde entsteht ein neuer deterministischer Lauf mit stündlichen Vorhersagehorizonten von 1 bis 18 Stunden.

Sechs Felder für den Wasserzustand der Landoberfläche

Jede kurzfristige Landdatei enthält sechs Quellvariablen:

• SOILSAT_TOP — Sättigungsanteil der beiden obersten Bodenschichten, ungefähr der oberen 0,4 m.
• SNEQV — Schneewasseräquivalent, also die als flüssiges Wasser ausgedrückte Menge im Schneepaket.
• SNOWH — physische Schneehöhe.
• FSNO — Anteil der schneebedeckten Bodenfläche.
• SNOWT_AVG — nach der Masse der Schneeschichten gewichtete mittlere Schneetemperatur.
• ACCET — während der Vorhersage kumulierte gesamte Evapotranspiration.

Zusammen beschreiben sie kompakt den aktuellen und unmittelbar bevorstehenden Zustand der Landoberfläche. Die Schneehöhe allein verrät nicht, wie viel Wasser gespeichert ist; die Bodensättigung liefert Kontext für Versickerung und Abfluss; die Evapotranspiration zeigt einen Weg, auf dem Wasser die Landoberfläche verlässt.

Eine hochauflösende Vorhersage im Stundentakt

Das Lambert-konforme Gitter umfasst 4.608 mal 3.840 Zellen. Es deckt die zusammenhängenden USA und angrenzende hydrologisch beitragende Gebiete Kanadas und Mexikos mit durchgehend 1 km Gitterabstand ab.

Stündliche Läufe mit überlappenden Vorhersagehorizonten eignen sich gut für das operative Monitoring. Dieselbe Gültigkeitszeit kann in mehreren Läufen vorkommen, sodass sich Änderungen mit neuen Antriebsdaten und Modellzuständen verfolgen lassen. Der Horizont von 18 Stunden ist bewusst kurz: Im Mittelpunkt steht die unmittelbare Entwicklung der Landoberfläche, nicht eine langfristige hydrologische Perspektive.

Die Landkomponente verwendet Noah-MP, das Landoberflächenmodell des NWM, um den Wasser- und Energieaustausch zwischen Boden, Vegetation, Schnee und Atmosphäre darzustellen. HRRR ergänzt den meteorologischen Kontext, MRMS Radar- und Multisensor-Niederschlagsanalysen.

Was dieses Dataset enthält — und was nicht

nwmshortland ist das regelmäßige Landgitter. Es enthält nicht die separaten Ausgaben für Flusslauf-, Reservoir- oder höher aufgelöste Geländeroutings und ist kein Abfluss-Dataset. Seine Stärke liegt in der räumlichen Analyse von Boden und Schnee über Einzugsgebiete, Agrarregionen, Gebirge und Verkehrsachsen hinweg.

Anwendungen sind unter anderem Schnee- und Schmelzmonitoring, Bodenfeuchte-Dashboards, landwirtschaftliches Wassermanagement, Lagebilder für Einzugsgebiete, Winterbetrieb und der Vergleich aufeinanderfolgender kurzfristiger hydrologischer Vorhersagen.

GribStream indexiert derzeit kompatible Quellobjekte ab dem 1. Januar 2025. NOAA beschreibt die AWS-Quelle als rollierendes Vier-Wochen-Archiv, obwohl dort aktuell ältere Objekte erhalten sind. Verfügbarkeit außerhalb des angegebenen Quellfensters ist daher als opportunistisch und nicht als dauerhaft garantierte Historie zu verstehen. Fehlende Läufe, operative Verzögerungen und künftige NWM-Upgrades können ebenfalls Lücken verursachen.

Das Inventar der NWM-Kurzfrist-Landvorhersage enthält die genauen Selektoren, Ebenen, Einheiten, Vorhersagehorizonte und indexierten Zeiträume.

Offizielle Quellen:

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