Thema des Tages
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Wissenschaft kompakt Zwischen Physik und Künstlicher Intelligenz ? Wie KI die Wettervorhersage verändert Vor einigen Jahren widmete sich das Thema des Tages der Frage, ob Künstliche Intelligenz die Wettervorhersage revolutionieren könnte. Damals standen vor allem neuartige KI-basierte Wettermodelle wie GraphCast oder Pangu-Weather im Mittelpunkt. Heute zeigt sich: Die Revolution findet derzeit tatsächlich statt, allerdings etwas anders als zunächst vermutet. KI-basierte Vorhersagemodelle sorgten damals für Schlagzeilen wie ?GraphCast: Google-KI sagt Wetter besser vorher als aktuelle Modelle?. Im Gegensatz zu klassischen physikalischen Wettermodellen, die den zukünftigen Zustand der Atmosphäre aus Beobachtungen, Datenassimilation und der numerischen Lösung physikalischer Gleichungen berechnen, lernen KI-Modelle atmosphärische Entwicklungen aus großen Mengen historischer Wetterdaten. Mithilfe neuronaler Netzwerke erkennen sie typische Muster und Zusammenhänge, die anschließend für neue Vorhersagen genutzt werden können. Modelle wie GraphCast oder Pangu-Weather haben erstmals gezeigt, dass neuronale Netze in vielen Bereichen mit klassischen numerischen Wettermodellen konkurrieren können. Damals lautete die zentrale Frage: ?Wird Künstliche Intelligenz die Wettervorhersage revolutionieren?? Heute lässt sich diese Frage differenzierter beantworten. KI verändert die Wettervorhersage zwar grundlegend, jedoch nicht durch den Ersatz klassischer Modelle, sondern durch ihre Integration in die gesamte Vorhersagekette. Inzwischen wurden zahlreiche weitere globale KI-Modelle entwickelt, darunter das AIFS des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage (ECMWF), das operationell eingesetzt wird. Ein großer Vorteil von KI-Modellen gegenüber klassischen numerischen Modellen ist ihre hohe Geschwindigkeit. So benötigt die Berechnung einer Vorhersage nur einen Bruchteil der Rechenleistung und kann teilweise sogar auf handelsüblicher Hardware erfolgen. Eine Herausforderung für die erste Generation von KI-Wettermodellen war die Erstellung leistungsfähiger, um die Vorhersageunsicherheit abschätzen zu können. Während klassische Wettermodelle bereits seit Jahrzehnten Ensemblevorhersagen mit vielen leicht unterschiedlichen Modellläufen erzeugen, standen solche Verfahren bei KI-Modellen zunächst weniger im Fokus. Auch hier hat sich mittlerweile viel getan. So können bei KI-basierten Wettermodellen beispielsweise Ensembles erzeugt werden, indem mehrere leicht unterschiedliche Anfangszustände der Atmosphäre in das Modell eingespeist werden. Zusätzlich können stochastische Verfahren oder unterschiedliche Modellvarianten genutzt werden, um die Unsicherheit der Prognose abzubilden. Aus der Streuung der vielen Vorhersagen lässt sich anschließend die Wahrscheinlichkeit verschiedener Wetterentwicklungen ableiten. Die Grundidee entspricht damit der von klassischen Ensembles, allerdings können die einzelnen Vorhersagen deutlich schneller berechnet werden. Auch der Deutsche Wetterdienst (DWD) arbeitet mit AICON an einem eigenen KI-basierten Wettermodell, um die Möglichkeiten künstlicher Intelligenz für die operationelle Wettervorhersage zu nutzen. Dabei stehen insbesondere die Anforderungen europäischer Wetterlagen im Mittelpunkt. AICON soll das bestehende ICON-System nicht ersetzen, sondern es ergänzen. Bereits heute wird es als zusätzliches Werkzeug zur Bewertung der Wetterentwicklung eingesetzt. Mit einer Auflösung von derzeit etwa 13 km ist ICON jedoch noch zu grob, um kleinräumige Prozesse wie einzelne Gewitter, lokale Starkregenereignisse oder regionale Windsysteme detailliert abzubilden. In der Kurzfristvorhersage bis etwa zwei Tage kommen deshalb hochaufgelöste Regionalmodelle wie ICON-D2 mit einer Gitterweite von rund zwei Kilometern zum Einsatz. Diese können beispielsweise Gewitterzellen explizit berechnen und werden in einem schnellen Aktualisierungszyklus stündlich neu gerechnet. Eine wichtige zukünftige Herausforderung ist daher die Entwicklung hochaufgelöster KI-basierter Wettermodelle für die konvektive Skala. Von solchen Systemen erwartet man schnellere Vorhersagen mit höherer Detailgenauigkeit und verbesserten Wahrscheinlichkeitsinformationen. Dies ist insbesondere für die Vorhersage von Gewittern, Starkregen und lokalen Windsystemen von Bedeutung. Doch nicht nur die Wettervorhersage selbst profitiert von KI. Jede Prognose beginnt mit einer Analyse des aktuellen Zustands der Atmosphäre. Diese ist äußerst rechen- und zeitaufwendig, da Milliarden von Beobachtungen verarbeitet werden müssen. KI-Ansätze bieten hier neue Möglichkeiten: Sie ermöglichen eine effizientere Nutzung heterogener Daten, beschleunigen Verarbeitungsprozesse und helfen dabei, Beobachtungsfehler besser zu erkennen. Einen wichtigen Meilenstein erreichte der DWD mit AI-VAR, einem der weltweit ersten vollständig KI-basierten Verfahren zur Datenassimilation. Dabei werden Beobachtungsdaten mithilfe eines neuronalen Netzes direkt in einen Analysezustand der Atmosphäre überführt. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für sogenannte hybride Modelle, bei denen KI-gestützte Analyseverfahren mit physikalischen Wettermodellen kombiniert werden. Auch im Bereich des Nowcastings, also der kurzfristigen Vorhersage für die kommenden Minuten bis Stunden, findet KI zunehmend Anwendung. Beispiele hierfür sind die Ableitung flächiger Niederschlagsinformationen aus Satelliten- und Radardaten oder die automatische Erkennung der Niederschlagsart ? beispielsweise Regen, Schnee oder Hagel ? aus Radarbeobachtungen. Durch die Kombination verschiedener Datenquellen kann KI dabei helfen, kurzfristige Wetterentwicklungen noch präziser zu erfassen. Trotz aller Fortschritte bleibt die Wettervorhersage aufgrund der chaotischen Natur der Atmosphäre begrenzt. KI-Modelle müssen physikalisch konsistent bleiben und können die grundlegende Unsicherheit der atmosphärischen Entwicklung nicht aufheben. KI-Ensemblevorhersagen wirken derzeit noch zu glatt und decken nicht alle Vorhersagemöglichkeiten ab. Zudem lernt KI aus Daten vergangener Wetterlagen. Die Prognose seltener Extremereignisse bereitet nach wie vor Schwierigkeiten. Die Interpretation und Bewertung der Ergebnisse durch Meteorologinnen und Meteorologen ist daher weiterhin ein entscheidender Bestandteil der Vorhersage. Die Entwicklung der vergangenen Jahre zeigt, dass künstliche Intelligenz die klassische Wettervorhersage nicht ersetzt, sondern ihre Möglichkeiten erweitert. Die Wettermodelle der Zukunft werden die Stärken beider Ansätze vereinen: die physikalische Beschreibung der Atmosphäre und die Fähigkeit der KI, komplexe Muster in großen Datenmengen zu erkennen. KI wird für Meteorologinnen und Meteorologen damit zu einem immer leistungsfähigeren Werkzeug, das neue Möglichkeiten bei Analyse, Prognose und Warnung eröffnet. Dipl.-Met. Christian Herold Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 21.07.2026 Copyright (c) Deutscher Wetterdienst

Wetter aktuell Spanien - Olé Spanien ist Fußball-Weltmeister. Das heutige Thema des Tages schaut auf das Wetter in Spanien in den kommenden Tagen (sicher mit einigen ausgelassenen Feierlichkeiten) - und stellt dem Spanien-Wetter das Wetter in anderen Teilen des Mittelmeeres gegenüber. Spanien ist Fußballweltmeister! Gratulation dazu auch von dieser Stelle. Es ist anzunehmen, dass in den kommenden Tagen zwischen den Pyrenäen und Galicien im Norden sowie Andalusien im Süden noch die eine oder andere Party gefeiert wird, z. B. beim Empfang am Flughafen, wenn die so erfolgreichen spanischen Kicker aus den USA zurückkommen. Wenn gefeiert wird, dann schwingt immer die Hoffnung mit, das Wetter möge doch bitte mitspielen. Meist ist damit gemeint, dass es trocken bleiben soll. Und für Spanien und die SpanierInnen sieht es diesbezüglich ziemlich gut aus. Die Abbildung 1 zeigt auf der linken Seite das Geopotential (Linien) und damit salopp gesagt die Druckverteilung in 500 hPa (entspricht etwa 5,5 km Höhe). Darüber hinaus wird die tiefe Bewölkung dargestellt, beides nach dem DWD-Modell ICON für den morgigen Dienstag um 12 UTC (14 MESZ). Es zeigen sich nur recht kleine Gebiete mit nennenswerter tiefer Bewölkung, beispielsweise von der Region Valencia bis zu den Balearen oder auch an den nordwestlichen Küstenabschnitten. Ansonsten fehlen über Spanien die tiefen Wolken und die durchaus vorhandenen mittelhohen und hohen Wolken trüben den Wettercharakter kaum. Einen Faktor für das sonnige Wetter findet man im Geopotential. Zwar dreht sich westlich der Iberischen Halbinsel ein Höhentief, aber über dem Norden Algeriens ist ein Höhenhoch auszumachen, und von dort erstreckt sich ein Höhenrücken, sozusagen eine Geopotentialbeule, über Spanien hinweg bis zur Biskaya. Im Bereich dieses Höhenrückens kommt es zu Absinken und Wolkenauflösung, was den tiefen Wolken den Garaus macht. Damit bleibt es am Dienstag auch weitgehend trocken, sieht man einmal von leichten Hinweisen des Modells auf Niederschläge an den Pyrenäen und unweit des Mittelmeeres ab (Abbildung 1, rechts). Dabei gilt, dass lokal in Schauern und Gewittern durchaus mehr fallen kann als die hier in der Spitze vorhergesagten 5 mm (l/qm) in den Pyrenäen. Abgesehen von diesen nicht gänzlich ausgeschlossenen punktuellen Niederschlagsspitzen müssen die feierfreudigen SpanierInnen vor allem auf die Temperaturen aufpassen. Im Süden sollen die Höchstwerte auf bis zu 43°C ansteigen, verbreitet werden es 35 bis 40°C. Lediglich der Norden präsentiert sich kühler. Wer sich die Niederschlagsakkumulation über die Woche hinweg bis in die Nacht zum Samstag anschaut (Abbildung 2) der erkennt, dass Spanien auch im weiteren Wochenverlauf nicht übermäßig auf Regenschutz achten muss. Lediglich im Nordwesten macht sich das o. e. Höhentief mit etwas Regen bemerkbar. Anders dagegen die Situation von Italien bis weit in die Türkei hinein. In Italien, wo inzwischen die Tränen über die erfolglose Qualifikation zur Fußball-WM getrocknet sein dürften (dabei gilt: Wer sich gar nicht erst qualifiziert, der erspart sich natürlich die mögliche Blamage eines frühen Ausscheidens), zeigen sich die kommenden Tage wechselhaft und immer mal wieder regnerisch. Nochmal deutlich mehr Niederschlag als in Italien soll sich vom Balkan und der Ägäis bis zur Ukraine akkumulieren. Die dort erwarteten lokalen Spitzen von 100 mm liegen etwa dreimal so hoch wie die Regenmaxima in Italien. Das sind natürlich Informationen, die auch für Urlauber vor Ort nicht uninteressant sind. Je nach Tagesplanung lohnt sich also ein Blick in die Wetter-App - und eventuell lohnt es sich auch, die Tagesplanung anzupassen. Denn wie kräftig die Gewitterentwicklungen mitunter sein können, das konnte man schon heute Vormittag über Norditalien und der nördlichen Adria beobachten. Die beigefügte Animation fasst 8,5 Stunden der Gewitterentwicklung zusammen. Die kräftigen Zellen bildeten sich in den italienischen Alpen und in der Poebene und verlagerten sich nach Kroatien und Bosnien-Herzegowina. In der Animation ploppt auch kurz eine Zahl auf. Es ist die der beobachteten Regenmengen in Brescia - 21 mm wurden dort gemessen. Dipl.-Met. Martin Jonas Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 20.07.2026 Copyright (c) Deutscher Wetterdienst