Eine meteorologische Reanalyse ist ein Verfahren zur Erstellung längerfristiger meteorologischer Datensätze unter Verwendung von Modellen der Wettervorhersage und Assimilation historischer Beobachtungsdaten. Das Ergebnis ist typischerweise eine mehrjährige, dreidimensional konsistente Beschreibung des atmosphärischen Zustandes. Diese Datensätze kommen in vielen Anwendungsbereichen zum Einsatz, die auf langjährige meteorologische Daten angewiesen sind, beispielsweise im Bereich der erneuerbaren Energien. Neben globalen Reanalysen mit weltweiter Abdeckung existieren auch regionale Reanalysen, die in höherer räumlicher Auflösung einzelne Regionen abdecken.
Produzenten Meteorologische Reanalysen werden typischerweise durch Wetterdienste oder internationale meteorologische Zentren (in Europa beispielsweise ECMWF im Rahmen des Copernicus-Klimawandeldienst C3S) auf Basis ihrer numerischen Modelle und der archivierten Beobachtungsdaten produziert. Weltweit erzeugen verschiedene Zentren globale Reanalysedatensätze sowie in zunehmendem Umfang auch regionale Reanalysen für unterschiedliche Regionen.Kaiser-Weiss, A. K., Borsche, M., Niermann, D., Kaspar, F. Lussana, C., Isotta, F., van den Besselaar, E., van der Schrier, G., Undén, P.: Added value of regional reanalyses for climatological applications, Environmental Research Communications, Vol. 1, No. 7, 2019. DOI:10.1088/2515-7620/ab2ec3
Bekannte Reanalyse-Datensätze Globale Reanalysen ERA5Hersbach, H., Bell, B., Berrisford, P., Hirahara, S., Horányi, A., Muñoz-Sabater, J., Nicolas, J., Peubey, C., Radu, R., Schepers, D., Simmons, A., Soci, C., Abdalla, S., Abellan, X., Balsamo, G., Bechtold, P., Biavati, G., Bidlot, J., Bonavita, M., De Chiara, G., Dahlgren, P., Dee, D., Diamantakis, M., Dragani, R., Flemming, J., Forbes, R., Fuentes, M., Geer, A., Haimberger, L., Healy, S., Hogan, R. J., Hólm, E. A., Janisková, M., Keeley, S., Laloyaux, P., Lopez, P., Radnoti, G., Rosnay, P. D., Rozum, I., Vamborg, F., Villaume, S., Thépaut, J.-N., 2020: The ERA5 global reanalysis. Q J R Meteorol Soc, DOI:10.1002/qj.3803, ERA-20C und ERA-InterimDee, D. P., Uppala, S. M., Simmons, A. J., Berrisford, P., Poli, P., Kobayashi, S. et al. (2011). The ERA‐Interim reanalysis: Configuration and performance of the data assimilation system. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 137(656), 553–597. DOI:10.1002/qj.828: ECMWF/Copernicus-Klimawandeldienst (Copernicus Climate Change Service, C3S) ICON-DREAM ("Dual resolution Reanalysis for Emulators, Applications and Monitoring") des Deutschen WetterdienstesValmassoi, Arianna; Anlauf, Harald; Becker, Andreas; Keller, Jan D.; Krebber, Sibylle; Zängl, Günther; Potthast, Roland; Cress, Alexander; Fundel, Felix; Hanisch, Thomas; Lange, Martin; Steinert, Thorsten; Kaspar, Frank: ICON-DREAM: ICON-Dual resolution Reanalysis for Emulators, Applications and Monitoring The ICON-Dual resolution reanalysis - version v1.0. Deutscher Wetterdienst, 2025, DOI:10.5676/dwd/icon-dream_v1 JRA-55: Japanische 55-jährige Reanalyse MERRA/MERRA-2 (NASA) NCEP/CFSR: Climate Forecast System Reanalysis
Regionale Reanalysen für Europa COSMO-REA6Bollmeyer, C., Keller, J. D., Ohlwein, C., Wahl, S., Crewell, S., Friederichs, P., Hense, A., Keune, J., Kneifel, S., Pscheidt, I., Redl, S., Steinke, S.: Towards a high-resolution regional reanalysis for the European CORDEX domain, Q. J. R. Meteorol. Soc., 141, 1–15, 2015, DOI:10.1002/qj.2486 des Deutschen Wetterdienstes und des Hans-Ertel-Zentrums für Wetterforschung Copernicus Regional Reanalysis for Europe
Weitere regionale Reanalysen NCEP North American Regional Reanalysis (NARR)Mesinger, F., G. DiMego, E. Kalnay, K. Mitchell, P.C. Shafran, W. Ebisuzaki, D. Jović, J. Woollen, E. Rogers, E.H. Berbery, M.B. Ek, Y. Fan, R. Grumbine, W. Higgins, H. Li, Y. Lin, G. Manikin, D. Parrish, W. Shi, 2006: North American Regional Reanalysis. Bull. Amer. Meteor. Soc., 87, 343–360, DOI:10.1175/BAMS-87-3-343 Bureau of Meteorology Atmospheric high-resolution Regional Reanalysis for Australia (BARRA v1.0)Su, C.-H., Eizenberg, N., Steinle, P., Jakob, D., Fox-Hughes, P., White, C. J., Rennie, S., Franklin, C., Dharssi, I., Zhu, H., 2019: BARRA v1.0: the Bureau of Meteorology Atmospheric high-resolution Regional Reanalysis for Australia, Geosci. Model Dev., 12, 2049-2068, DOI:10.5194/gmd-12-2049-2019 Arctic System Reanalysis (ASR)
Anwendungsbeispiele mini|hochkant=1.8|Anwendungsbeispiel einer Reanalyse im Energiebereich: Mittlere Windgeschwindigkeit 1995-2018 in der Nord- und Ostsee in 116 m Höhe (basierend auf der regionalen Reanalyse COSMO-REA6). Eingezeichnet sind außerdem die Grenzen der deutschen Ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) sowie Standorte von Messmasten (FINO 1, 2, 3).
Klimaüberwachung Im Rahmen des Copernicus-Klimawandeldienst (Copernicus Climate Change Service, C3S) wird die globale Reanalyse ERA5 für Auswertungen zur Temperaturentwicklung weltweit und in Europa eingesetzt.Copernicus: Surface air temperature maps
Erneuerbare Energie Im Bereich der erneuerbaren Energien sind aus Reanalysen insbesondere die Parameter Windgeschwindigkeit und Solarstrahlung von Interesse.Niermann, D., Borsche, M., Kaiser-Weiss, A. K., Kaspar, F.: Evaluating renewable energy relevant parameters of COSMO-REA6 by comparing against station observations, satellites and other reanalyses, Meteorologische Zeitschrift, 2019; DOI:10.1127/metz/2019/0945 Da Reanalysen diese Information auch für Bereiche ohne direkte Beobachtungen bereitstellen, kommen diese in einer Vielzahl von Studien und Anwendungen in diesem Sektor zum EinsatzPhilipp Henckes, Andreas Knaut, Frank Obermüller, Christopher William Frank: The benefit of long-term high resolution wind data for electricity system analysis. Energy 143, 934-942, 2018. DOI:10.1016/j.energy.2017.10.049Raik Becker, Daniela Thrän: Optimal Siting of Wind Farms in Wind Energy Dominated Power Systems. Energies 2018, 11, 978; DOI:10.3390/en11040978Staffell, I.; Pfenninger, S.: Using bias-corrected reanalysis to simulate current and future wind power output, Energy, Volume 114, Pages 1224-1239,2016, DOI:10.1016/j.energy.2016.08.068 und sind daher ein wichtiges Werkzeug der Energiemeteorologie.
Weblinks Vergleichstabelle atmosphärischer Reanalysen auf der Webseite Reanalysis.org Informationen zu den COSMO-basierten regionalen Reanalysen (Hans-Ertel-Zentrum für WetterforschungSimmer, C., G. Adrian, S. Jones, V. Wirth, M. Göber, C. Hohenegger, T. Janjic, J. Keller, C. Ohlwein, A. Seifert, S. Trömel, T. Ulbrich, K. Wapler, M. Weissmann, J. Keller, M. Masbou, S. Meilinger, N. Riß, A. Schomburg, A. Vormann, C. Weingärtner (2016): HErZ: The German Hans-Ertel Centre for Weather Research. Bull. Am. Meteorol. Soc., 97 (6), S. 1057–1068, DOI:10.1175/BAMS-D-13-00227.1, 2016 / Deutscher Wetterdienst)
Einzelnachweise
Kategorie:Wetterbeobachtung und -vorhersage Kategorie:Klimatologie Kategorie:Rechenmodell der Meteorologie und Klimatologie