Climate Data Rescue 2010

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Climate Data Rescue 2010
ZENTRALANSTALT FÜR METEOROLOGIE UND GEODYNAMIK
Endbericht des internen Projektes
Climate Data Rescue 2010
Projektantrag: 10. Juni 2009
Projektleitung: Mag. Anita JURKOVIĆ
Projektteam: Mag. Silke ADLER, Joachim ALBENBERGER, Dr. Wolfgang LIPA, Wolfgang
LECHNER, Roland SWIETLI, Ilona VOSSBERG, Silvia ZEHETNER
Dauer des Projektes: 12 Monate
Wien, 20. Dezember 2010
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ZENTRALANSTALT FÜR METEOROLOGIE UND GEODYNAMIK
Vorgängerprojekte:
Austrian Daily Climate Data Rescue 1872 – 1983 I
Erstantrag, 23.März 2007
Zwischenbericht: 15.Mai 2008
Endbericht des ersten Projektjahres: 19. Dezember 2008
Projektleitung: Dr. Wolfgang LIPA
Austrian Daily Climate Data Rescue 1872 – 1983 II
Projektantrag: 15.05.2008
2. Zwischenbericht 31.5.2009
Endbericht des zweiten Projektjahres: 28. Dezember 2009
Projektleitung: Dr. Wolfgang LIPA
Folgeprojekt:
Climate Data Rescue 2011
Projektantrag: 29.Juni 2010
Projektleitung: Mag. Anita JURKOVIĆ
Finanziert wird das Projekt intern durch das
Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung.
Eine kurze Projektbeschreibung ist auch auf der Homepage unseres Institutes unter
http://www.zamg.ac.at/wir_ueber_uns/datenmanagement/datenpflege/ zu finden.
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ZENTRALANSTALT FÜR METEOROLOGIE UND GEODYNAMIK
Inhalt
1.
Motivation .......................................................................................................................... 4
2.
Umsetzung .......................................................................................................................... 5
2.1.
Digitalisierung und Archivierung ................................................................................ 5
2.1.1 Projekt BEST ARCHIVE .......................................................................................... 5
2.1.2 Fotografische Archivierung....................................................................................... 7
2.2.
Prüfung und Korrektur................................................................................................. 8
2.2.1 BULL Software ......................................................................................................... 8
2.2.2 ProClim.db ................................................................................................................ 9
2.2.3 Innere sowie räumliche Konsistenzprüfung der Parameter Gesamtschneehöhe und
Neuschneesumme ............................................................................................................. 10
3.
Meilensteine ..................................................................................................................... 11
4.
Projektziele ....................................................................................................................... 12
5.
Zusammenfassung und Ausblick ..................................................................................... 13
5.1.
Fazit ........................................................................................................................... 13
5.2.
Ausblick ..................................................................................................................... 13
Annex ....................................................................................................................................... 15
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ZENTRALANSTALT FÜR METEOROLOGIE UND GEODYNAMIK
1. Motivation
Um Klimafolgenforschung im Allgemeinen betreiben zu können, erfordert dies als “conditio
sine qua non” qualitätsgeprüfte und korrekte Datensätze. Diese Datensätze dienen als Input
für Klimavariabilitätsstudien, Klimasimulationsmodelle und Extremwertanalysen.
Bei
Untersuchungen
von
Extremereignissen,
wie
Starkniederschlagsperioden,
Trockenperioden und ähnlichen werden die Datensätze in hoher zeitlicher Auflösung,
zumindest auf Tagesbasis, benötigt.
Da während des zweiten Weltkrieges nahezu alle Klimabögen nach Berlin gesendet und durch
einen Bombenangriff vernichtet wurden, sind zahlreiche historische Aufzeichnungen
unwiederbringlich zerstört worden. Die wenigen Duplikate, welche an der Zentralanstalt und
deren Regionalstellen noch auffindbar waren, und somit als absolut schützenwertes Kulturgut
einzustufen sind, werden nun im Archiv der ZAMG aufbewahrt. 1970 wurde erstmals ein
Versuch gestartet die analogen Klimadaten in Form von Lochkarten zu digitalisieren. Zu
dieser Zeit erfolgte aber keine Art von Plausibilitäts- oder gar Vollständigkeitsprüfung. Erst
ab 1984, mit der Einführung einer allgemein gültigen Prüfroutine, kann man von
endgeprüften Datensätzen (als typ 6 klassifiziert) sprechen. Durch die Implementierung der
kommerziellen Software GEKIS (geographischen Klima-Informations-System) im Jahre 1997
konnten Stundenwerte im Routinebetrieb geprüft werden. Die letzte Erneuerung und
Verbesserung der Prüfmethodik stellte 2006 die von Ernst Basler und Partner entwickelte
Software QualiMet dar. Diese erfasst Fehler in den Ein- bzw. Zehnminutenwerten der
TAWES Messstellen.
Zu den Aufgabengebieten der Abteilung Datenprüfung zählt u.a. die Digitalisierung
verbleibender Klimabögen bzw. die Endprüfung der bestehenden historischen sowie aktuellen
Datensätze. Somit sollen alle Klimadaten auf denselben einheitlichen Qualitätsstandard,
sprich typ 6 gebracht werden. Unsere Gruppe arbeitet jetzt schon seit Mitte der 90er Jahre
daran diese anspruchsvolle Aufgabe peu á peu umzusetzen.
Wesentlich für die Aufarbeitung der Datensätze ist das Vorhandensein von geschulten und
erfahrenen DatenprüferInnen. Daher kommt eine reine Datendigitalisierung über
kommerzielle Datenerfassungsfirmen nicht in Frage. Da der Personalstand der ZAMG nur der
aktuellen Datenprüfung angepasst ist, war bis jetzt ein Aufarbeiten der historischen
Tagesdaten vor 1984 nur über Projekte im Rahmen der TRF möglich.
Durch die Unterstützung des Bundesministeriums für Wissenschaft und Forschung und den
zusätzlich zur Verfügung stehenden Geldmitteln war 2007 erstmals die Möglichkeit gegeben,
im Rahmen des internen Projektes Austrian Climate Data Rescue 1872 – 1983 I samt
Nachfolgeprojekte Austrian Climate Data Rescue 1872 – 1983 II, diese Arbeiten stärker zu
fördern und somit zu intensivieren. Weiters ermöglichten diese Projekte auch eine
Weiterentwicklung und Implementierung von zusätzlichen Softwareapplikationen
(ProClim.db), wobei ganze Qualitätsprüfroutinen optimiert werden konnten.
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2. Umsetzung
Abb. 1 zeigt den aktuellen Projektablauf bzw. –status der einzelnen Arbeitspakete (WP).
Alle Arbeitspakete konnten termingerecht und planmäßig im Rahmen des Projektes zu
100% abgeschlossen werden.
Abb. 1: Zeitliche Staffelung der Arbeitspakete (WP). Rote Balken beschreiben den Arbeitsfortschritt. Dünne
Pfeile symbolisieren Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Vorgängen.
2.1.
Digitalisierung und Archivierung
Das Ziel von Climate Data Rescue Projekten stellt die Digitalisierung von historischen
Klimaaufzeichnungen (Papierdaten), welche in meist längst vergessen geglaubten Archiven
gelagert sind, dar. Solche Projekte werden auf nationaler (Austrian Climate Data Rescue bzw.
das Schweizer DigiHom Projekt) sowie internationaler Ebene (bspw. WMO Projekt
MEDARE Initiative Composition WG3: Developing best practices on quality control and
homogenization of climate data) stark gefördert.
Die Grundlage jedes CDR Projektes stellt das Papierdatenarchiv dar. Erst das Wissen über
den tatsächlichen Archivdatenbestand und den Qualitätsstandart historischer Aufzeichnungen
konkretisiert das Ziel eines solch umfassenden Projektes und führt zu groben Abschätzungen
bezüglich Projektdauer bzw. -aufwand. Diese Rahmenbedingung erforderten eine
unabhängige Projektinitiative BEST ARCHIVE (Neugestaltung und BESTandsaufnahme des
KlimaARCHIVEs).
2.1.1 Projekt BEST ARCHIVE
Das Archiv der ZAMG umfasst u.a. historische bis zu 150 Jahre alte Klimabögen aus dem Insowie Ausland und sichert somit Kulturgut, welches als besonders schützenswert angesehen
werden muss (WMO-Richtlinie). Im Zuge der Inventarisierung des ZAMG
Klimabogenarchives konnten viele in- und ausländische Datens(ch)ätze neu gefunden werden
und sollen noch im Rahmen dieses Projektes bzw. der angedachten Projekte DIGIDAT
(DIGItalisierung,
Prüfung,
Vervollständigung
und
Homogenisierung
von
KlimaDATensätzen) und Climate Data Rescue 2011 digitalisiert werden.
Ein großes Anliegen der Abteilung Datenprüfung war die Neugestaltung des KlimabogenArchivs, welches seit 1999 unverändert und wenig beachtet im Erdgeschoss des Hann Hauses
untergebracht ist. Klimabögen drohten durch die falsche Lagerung und die schädlichen
äußerlichen Einflüsse (wie starker Lichteinfall, Feuchtigkeit) zu vergilben (siehe Abb. 2).
Folglich wären die schützenswerten Originale für die Nachwelt unwiederbringlich zerstört.
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Um dem entgegenzuwirken wurde ein adäquates Ablagesystem eingeführt. Letztendlich fiel
die Entscheidung auf ein Kartonagensystem der Firma GIKO (siehe Abb. 3), welches einen
optimalen Schutz bei gleichzeitiger guter Benutzerfreundlichkeit bietet.
Abb. 2: Alter Zustand: Durch Lichteinfall und
falsche Lagerung kam es zu Beschädigungen an den
Klimabögen
Abb. 3: Neuer Zustand: Das neue Ablagesystem, die
Klimabögen sind jetzt vor Licht, Staub, etc.. geschützt
und Lagerplätzen zugeordnet
Insgesamt wurden 21000 Aktenhüllen, 2100 Boxenunterteilungen sowie 700 Boxen Ende
Jänner geliefert (siehe Abb. 4) und sodann durch einen Praktikanten gefaltet (vgl. Abb. 5).
Abb. 4: Motivierte ZAMG-Mitarbeiter unter vollen
Einsatz und bei eisigen Temperaturen
Abb. 5: Praktikant beim Falten von den unzähligen
Aktenhüllen
Anfang Dezember 2010 erfolgte eine zweite Lieferung (Nachbestellung von 100 Boxen sowie
2000 Aktenhüllen) bei winterlichen Verhältnissen (siehe Abb. 6) und einem
Kollateralschaden (die Laterne an der Ecke des Hann Hauses wurde vom Lieferanten
übersehen, vgl. Abb.7).
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Abb. 6: Entladung der Lieferung bei dichtem
Schneefall und winterlichen Verhältnissen
Abb. 7: Unter erschwerten Bedingungen und nach
mannigfachen Rangierversuchen kam es bei der
Anlieferung zu einem Kollateralschaden an der
Laterne
Im Zuge einer Datenbestandsaufnahme konnte das gesamte Klimabogenarchiv, somit 215.857
Klimabogen, erfasst und katalogisiert werden. Dabei konnten einige - zu verloren geglaubte Klimabögen (Liste siehe Annex) wiedergefunden und im Rahmen des Projektes nacherfasst
werden (es erfolgte eine manuelle Eingabe sowie fotografische Digitalisierung).
Parallel dazu wurde eine Klimabogendatenbank neu angelegt, welche die Übersicht (pdfVorschau, Bestandsliste, Art des Klimabogens, Bearbeitungsstatus,…) und Benutzung des
Archives für die Mitarbeiter wesentlich vereinfacht (siehe Abb.8). Diesbezüglich wird eine
interne Fortbildung Anfang 2011 (Einführung in ACCESS Datenbanken- Die
Klimabogendatenbank) angeboten.
Abb. 8: Benutzeroberfläche der Klimabogendatenbank auf ACCESS Basis
2.1.2 Fotografische Archivierung
Ferner werden alle Klimabögen fotografiert und im pdf-Format auf einem intern zugänglichen
Server gespeichert. Im Zuge dieses Projektes wurden insgesamt 4797 Fotos nacherfasst.
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2.2.
Prüfung und Korrektur
Für die Prüfung und Korrektur der historischen Tagesdaten wird als Basis das seit 1984
bestehende und stetig modernisierte BULL System angewendet. Nach Abschluss der
Qualitätsprüfung der Tagesdaten (Setzung auf typ 6) erfolgt, so wie derzeit für den
bestehenden Datenprozess der online Prüfung, als zweiter Schritt eine endgültige
Qualitätsüberprüfung auf Basis von räumlichen und statistischen Testverfahren (Stichwort
ProClim.db). Dieser zweite Schritt wurde nach Abschluss der gesamten Datennacherfassung
als eigenes Arbeitspaket gestartet.
2.2.1 BULL Software
Die Software prüft die innere Konsistenz der Zeitreihen, den Wertebereich ausgewählter
Klimaparameter und die Plausibilität bei stark korrelierten Klimaelementen, wie bspw.
Sonnenscheindauer und Niederschlag.
Zurzeit sind 55% der rund 3 Millionen Tagesdaten als typ 6 (endgeprüft) klassifiziert. Der
aktuelle Datenbestand (in Stationsjahren) der Tagesdaten ist Abb. 9 zu entnehmen.
Datenbestand Tagesdaten (1872-1983)
Stand: Dezember 2010
1293
Daten in Papierform (typ 1)
1458
4906
Lochkarten, teilweise
geprüfte Daten (typ 2)
vorgeprüfte Daten (typ 3-5)
1368
endgeprüfte Daten (typ 6)
Abb. 9: aktueller Datenbestand der Tagesdaten in Stationsjahren
Das gesetzte Projektziel von 4855 endgeprüften (typ 6) Stationsjahren konnte bereits – dank
vollem Einsatz von Fr. Vossberg, Hr. Albenberger, Hr. Lechner sowie Fr. Zehetner- bereits
im September erreicht werden (vgl. Tab. 1).
Papier
Lochkarten
vorgeprüfte Daten
endgeprüfte Daten
Stand
(typ 1)
(typ 2)
(typ 3 - 5)
(typ 6)
TOTAL
Dezember 2007
1898
2032
1142
4070
9142
Dezember 2008
1550
1889
1733
3970*
9142
Mai 2009
1533
1849
1660
4100
9142
ZIEL für 2009
1510
1800
1562
4270
9142
Dezember 2009
1473
1624
1633
4412
9142
April 2010
1399
1550
1617
4555 9121**
August 2010
1335
1525
1390
4775 9025**
ZIEL für 2010
1294
1360
1612
4855
9121
Dezember 2010
1293
1458
1368
4906
9025
Tab. 1: Verlaufsaufzeichnungen von Austrian Climate Data Rescue [Stationsjahre aller Datenzustände]
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Die Dezimierung der Gesamtanzahl der geschätzten Tagesdatensätze ist auf die Eliminierung
synthetischer Datensätze der Regionalstelle Graz zurückzuführen. Somit beträgt die aktuelle
Gesamtanzahl 9025 anstatt der ursprünglich angenommenen 9121 Stationsjahre.
2.2.2 ProClim.db
Durch die kombinierte Anwendung des statistischen Prüfprogramms ProClim.db, wobei eine
entsprechende Kooperation und Erfahrungstausch mit dem Tschechischen Institut erfolgte,
und einer eigens generierten räumlichen Prüfprozedur konnten ausgewählte Klimaelemente
geprüft werden. Im Rahmen des Arbeitspaketes ProClim wurden Ausreißer des
Tagesmaximums (tmax), des Tagesminimums (tmin), der Temperaturterminwerte (t7, t14 und
t19), der Tagesniederschlagssumme (nied) sowie der Sonnenscheindauer (son) in der Region
Süd detektiert, markiert und zum Teil schon fertig korrigiert werden.
Die Region Süd erstreckt sich hierbei südlich von 47°15‘N und östlich von 12°E und enthält
somit Datensätze der ZAMG Stationen bzw. der HD-Messstellen des Bundeslandes Kärnten
sowie Teilen der Steiermark und Salzburgs, des südlichen Burgenlandes und Osttirol. Um
eine hohe Anzahl an Vergleichsstationen in den Grenzgebieten zu erhalten, wurden auch
slowenische und italienische Datensätze angefordert und in den Prüfprozess implementiert.
Um die Daten der ZAMG mit den Fremddaten gemeinsam zu prüfen, gegenüberzustellen
bzw. alle Korrekturen nachvollziehen zu können wurde eine PROCLIM Datenbank
aufgebaut. Diese umfasst derzeit 5 Tabellen, die Struktur dieser ist Tab. 2 zu entnehmen. Mit
der PROCLIM Datenbank wird gewährleistet, dass der Basisdatensatz immer rekonstruierbar
bleibt (Tabelle tag_ori; Stand 19.02.2010) bzw. alle Datensätze von 1971-2000 (ZAMG +
FREMD) implementiert sind. Somit wurde die weitere Bearbeitung und Prüfung wesentlich
erleichtert.
Abschließend erfolgt ein Import der korrigierten und geflaggten Werte mittels ExcelApplikation in die PROCLIM Datenbank (Tabelle tag_pro).
SYBKLIM proclim Tabellen
NR NAME
BESCHREIBUNG
1
meta
Stationstabelle aller inländischen sowie ausländischen Messstellen
2
tag_ori
originale Tagesdatensätze; Stand: 19.02.2010
3
mon_ori
originale Monatsdatensätze; Stand: unbefüllt
4
tag_pro
korrigierte Tagesdatensätze; Stand: aktuell
5
mon_pro
korrigierte Monatsdatensätze; Stand: unbefüllt
Tab. 2: Tabellenbeschreibung der PROCLIM Datenbank
DETAILS
meta.xls
tag_ori.xls
mon.xls
tag_pro.xls
mon.xls
Tab. 3 enthält einerseits eine Übersicht der vom Programm ProClim.db als fehlerhaft
markierten Tageswerte und andererseits die tatsächlich vorgenommenen Korrekturen. Dabei
wurden teilweise die vorgeschlagenen Werte des Programmes übernommen, bzw. wurden die
Werte auch manuell durch die Datenprüferin korrigiert.
ele
tmin
tmax
nied
t7
t14
t
detektierte Anzahl
667
487
384
570
338
174
korrigierte Anzahl (Wert ProClim)
81
7
3
43
7
korrigierte Anzahl (manuell modifiziert) 313
115
65
223
139
460*
Tab. 3: Anzahl der detektierten bzw. korrigierten Werte; Stand: 20. Dezember 2010, *…+ im Zuge der
Überprüfung von tmax und tmin Werten geänderte t Werte
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Die Software ProClim.db kann als sehr komplex und umfangreich eingestuft werden. Durch
die mannigfaltigen Einstellungsmöglichkeiten bedarf es einer gut geschulten Person mit
meteorologischem Fachwissen. Folgende Einstellungen wurden für die Vergleiche gewählt.
Bei der räumlichen Prüfung des Elementes Lufttemperatur lag die Wahl des Grenzwertes bei
100km. Die Höhendifferenzklassen wurden auf 300 m gesetzt. Aufgrund der höheren
Komplexibilität - insbesondere im orographisch differierenden Gebiet wie in den Alpen - des
Niederschlages ergaben sich nach empirischen Annahmen 10 km Distanzen bei gleichen
Höhendifferenzklassen.
Für die Berechnung des Korrelationskoeffizienten des Parameters Niederschlag wurde nach
mehrmaligem Testen eine logarithmische Transformation angewendet, da dies zu den besten
Ergebnissen führte.
Um den Erwartungswert zu berechnen, wurde die maximale Anzahl der Nachbarstationen,
welche für die statistische Auswertung herangezogen werden, mit 10 und der
Korrelationskoeffizient größer 0,5 angegeben. Ein höher definierter Korrelationskoeffizient
führte zu einer viel geringeren Anzahl an Nachbarstationen, wodurch statistische
Auswertungen für einzelne Stationen nicht durchgeführt werden konnten.
Die ersten Ergebnisse der schon durchgeführten Prüfungen zeigen, dass trotz Endprüfung in
der Zeitreihe durch die räumlich- statistische Prüfung noch Fehler, wie z.B. Eingabefehler
oder Zuordnung eines Niederschlagsereignisses zum falschen Tag, vorkommen.
2.2.3 Innere sowie räumliche Konsistenzprüfung der Parameter Gesamtschneehöhe und
Neuschneesumme
Die Prüfung der Schneeparameter mittels der Softwareapplikation ProClim.db erwies sich
nach umfangreichen Tests als diffizil. Nach Absprache und Erfahrungsaustausch mit den
tschechischen Kollegen vom Hydrologischen Institut fiel die Entscheidung eine eigene
Prüfapplikation, welche den hohen Anforderungen der Qualitätsprüfung entspricht, an
unserem Institut zu entwickeln. Dazu notwendige Vorarbeiten stellten die Updates bzw. die
Umformatierung der tag_hydro Datensätze und die damit verbundene Umstellung der täglich
laufenden Anwendungen in unserer KLIMA Datenbank dar.
Das in VBA geschriebene Programm umfasst sowohl die innere als auch die räumliche
Konsistenzprüfung von Gesamtschneehöhe und Neuschneesumme. In einem ersten Schritt
wurden die ZAMG Datensätze unter Zuhilfenahme von HD Messdaten überprüft und
korrigiert.
Die hierbei verwendeten Prüfkriterien können der nachfolgenden Tabelle entnommen werden.
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ZENTRALANSTALT FÜR METEOROLOGIE UND GEODYNAMIK
Prüfkriterien
Nr.
innere Konsistenzprüfung
9
10
11
12
13
14
Die Gesamtschneehöhe muss mindestens so groß sein wie die Neuschneehöhe, weil beide Elemente zum gleichen
Termin (7 Uhr) gemessen werden, wenn die Neuschneehöhe = 0, dann wird keine Fehlermeldung ausgegeben.
Ist die Neuschneehöhe angegeben, so muss der Vortagesniederschlag größer gleich 0.0 mm sein.
Die Neuschneehöhe ist nicht im Einklang mit dem Vortagesniederschlag. Pro cm Neuschnee mindestens 0.5 mm
Niederschlag angenommen. (Neuschnee/2 = Wert) Wenn Wert sollte nicht kleiner als Vortagesniederschlag sein.
Weiters soll die Differenz zwischen neuschnee und vortagesniederschlag in einem gewissen Grenzbereich(-3 bis +3)
liegen. Bei Niederschlagsart=5 (Regen und Schnee) sollten zumindest 10% der Menge Neuschnee sein.
Gibt es eine Neuschneehöhe, so muss auch eine Gesamtschneehöhe existieren. Bei Neuschneehöhe = 0, keine
Fehlermeldung
Ist das Tagesminimum der Lufttemperatur wärmer als 5.0 °C, darf es keinen Neuschnee geben (neuschnee= -1)
Ist das Tagesminimum der Lufttemperatur wärmer als 5.0 °C, darf die Gesamtschneehöhe keine Zunahme vermelden
Wenn zum 7 Uhr Termin Niedeschlag gefallen ist und das Tagesmaximum der Lufttemperatur kleiner als 2 °C ist, so
sollte Neuschnee angegeben werden. Zusätzlich wird noch die Niederschlagsart berücksichtigt.
Ist die Pseudoschneehöhe um einen gewissen Grenzwert (test: 5cm) ungleich der Neuschneehöhe und beträgt das
tmax<=2°C wird eine Warnung ausgegeben.
Pseudoneuschneehöhe von Stationen unter 700m darf Grenzwert von 30cm (Zuwachs/Abnahme) nicht über-bzw.
unterschreiten, über 700m: Grenzwert 50cm
Wenn der Pseudoneuschnee einen positiven Wert hat und der Neuschnee kleiner als der Pseudoneuschnee ist.
Ist die Seehöhe < 1800 m und Monat >6 und <9 darf keine Schneedecke (Gesamtschneehöhe) vorhanden sein.
Ist die Seehöhe < 1800 m und Monat >6 und <9 darf kein fester Niederschlag fallen (Neuschnee=0)
Wenn über eine längere Periode (hier 5 Tage) 0 anstatt -1 beim Gesamtschnee verzeichnet wurde erfolgt eine Warnung
Wenn über eine längere Periode (hier 5 Tage) 0 anstatt -1 beim Neuschnee verzeichnet wurde erfolgt eine Warnung
Nr.
räumliche Konsistenzprüfung
1
2
3
4
5
6
7
8
15
16
17
18
19
20
Vergleich der Gesamtschneehöhe der Basisstation mit denen der Nachbarstationen. Wenn ein bestimmter Grenzwert
überschritten wird erfolgt eine Warnung.
Vergleich der Neuschneehöhe der Basisstation mit denen der Nachbarstationen. Wenn ein bestimmter Grenzwert
überschritten wird erfolgt eine Warnung.
Ist die Gesamtschneehöhe der Basisstation Null und denen der Nachbarstationen >1 cm dann wird der Wert als
Fehlwert ausgeschrieben.
Ist die Neuschneesumme der Basisstation Null und denen der Nachbarstationen >1 cm dann wird der Wert als Fehlwert
ausgeschrieben.
Wenn alle anderen Stationen keine Gesamtschneehöhe verzeichnen, die Basisstation aber schon erfolgt eine Warnung
Wenn alle anderen Stationen keine Neuschneesummen verzeichnen, die Basisstation aber schon erfolgt eine Warnung
Status
Fehleranzahl
Warnung
Fehler
Warnung
Fehler
Fehler
Fehler
Warnung
Warnung
Warnung
Fehler
Fehler
Fehler
Warnung
Warnung
Warnung
Warnung
Fehler
Fehler
Warnung
Warnung
3. Meilensteine
Meilenstein 1: Neugestaltung des Archives
Im Rahmen des Sub-Projektes BEST ARCHIVE konnte das Archivsystem und dessen
Struktur erneuert bzw. verbessert werden.
Meilenstein 2: Komplettinventarisierung des Archives
Die Bestandsaufnahme der aktuell am Institut befindlichen Klimabögen wurde im Dezember
2010 abgeschlossen.
Meilenstein 3: Softwareentwicklung - Datenbestand Archiv
Durch die von Hr. Roland Swietli entwickelte ACCESS Applikation konnte eine wesentliche
Verbesserung der Übersicht des tatsächlichen Datenbestandes erzielt werden. Eine
Einschulung der Mitarbeiter bezüglich Anwendung wird voraussichtlich Anfang 2011
stattfinden.
Meilenstein 4: Prüfung und Korrektur der Region Süd abgeschlossen
Nachdem der Auftrag für die ZAMG für den Klimaatlas Kärnten im Herbst 2009 gegeben
wurde, konnte die Nachbearbeitung aller Kärntner Tagesdaten vorgezogen bzw. im Zuge des
Vorgängerprojektes abgeschlossen werden. Die schlussendliche räumliche statistische
Endprüfung erfolgt im Arbeitspaket 3 und konnte für die Elemente tmax, tmin, t7, t14, t und
nied durchgeführt werden.
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Meilenstein 5: Datenprüfung und Korrektur der Region Osttirol abgeschlossen
Im Falle der Bewilligung des Interreg Projektes zur Klimatologie der Alpen im Raum
Tirol/Südtirol/Veneto ist die Erforderlichkeit gegeben gut geprüfte Datensätze der Region
Tirol zur Verfügung zu stellen und die Nachbearbeitung dieser Region vorzuziehen. Daher
werden die fehlenden digitalen Daten der Tiroler ZAMG Stationen mit der neu adaptierten
Software digitalisiert und endgeprüft. Bis dato konnten die Region Osttirol vollständig auf
den Status typ 6 gesetzt werden. Die Nacherfassung, Prüfung bzw. Korrektur der restlichen
Tiroler Stationen ist zu 25% abgeschlossen und erfolgt laut Projektplan. Die schlussendliche
räumliche statistische Endprüfung erfolgt spätestens im Rahmen des Nachfolgeprojektes
Climate Data Rescue 2011.
Meilenstein 6: Komplettierende Datenprüfung mit StartClim – Datensätzen
Zusätzlich konnten, durch die Differenzbildung des bereits geprüften Startclim Datensatzes
und den Einträgen der Datenbank, weitere 71 Ausreißer des Tagesniederschlages, 79
Ausreißer bei tmin sowie 65 Ausreißer bei tmax detektiert und korrigiert werden.
Meilenstein 7: Generierung einer Arbeitsdatenbank ProClim
Für die Nachvollziehbarkeit der Änderungen in den Datensätzen wurde eine eigens dafür
geschaffene Datenbank PROCLIM generiert. Der Aufbau der Arbeitsdatenbank wurde im
ersten Quartal 2010 abgeschlossen. Das Übernehmen der korrigierten Daten in die eigenen
Archivdatenbanken wurde im 2. bzw. 3. Quartal 2010 umgesetzt.
Meilenstein 8: Softwareentwicklung – automatisierte Updates der Klimadatenbank
Erstellung einer Eingabemaske für die automatisierte Einspielung der geprüften Datensätze.
Meilenstein 9: Softwareentwicklung - Prüfung der Elemente Schnee und Neuschnee
Entwicklung einer inneren sowie räumlichen Konsistenzprüfung unter Implementierung von
neu erstellten Prüfkriterien für die Elemente Gesamtschneehöhe und Neuschneesumme.
4. Projektziele

Nachbearbeitung aller langjährigen Zeitreihen der Periode 1872 – 1983, d.h. ca. 75 –
80 % aller verfügbaren Zeitreihen. Die ca. 20 – 25 % der nicht erfassten
Kurzzeitreihen bleiben in Papierform und als fotografierte Kopie im Datenarchiv.

Bereitstellung aller wesentlichen ZAMG -Tagesdaten mit bestmöglicher und
einheitlicher Qualität. Erst mit diesem Datensatz können Fragestellungen wie Dauer
von Hitze-, Kälte-, Starkniederschlagsperioden hoch auflösend untersucht und
beantwortet werden. Dieses Projekt ist somit das Vorprojekt für alle jene
wissenschaftlichen Projekte, welche nicht mit Monatswerten das Auslangen finden,
sondern auf Grundlage von Tagesdaten arbeiten müssen.
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ZENTRALANSTALT FÜR METEOROLOGIE UND GEODYNAMIK

Weitergabe von bisherigen Erfahrungswerten in Bereichen der Datennacherfassung,
Prüfung sowie Korrektur von Tagesdatensätzen.

Fortentwicklung bestehender Prüfroutinen und Algorithmen.

enge Zusammenarbeit mit der Regionalstelle Tirol und der Abteilung Klimaforschung
im Rahmen des zukünftig angedachte Projektes Klimaatlas Tirol.

Kompetenzsteigerung der ZAMG im Sektor Qualitätsprüfung auf nationaler sowie
internationaler Ebene.
5. Zusammenfassung und Ausblick
5.1.
Fazit
Da erst rund 50% der gemessenen und beobachteten Tagesdaten des Zeitraums 1872 – 1983
in digitalisierter und endgeprüfter Form vorliegen, werden im Zuge der Fortsetzung der
vorgängigen Projekte die verbleibenden Tagesdaten in verstärktem Maße nacherfasst und auf
typ 6 (endgeprüfter Zustand) gebracht. Im Rahmen von Austrian Climate Data Rescue 18721983 I und im Auftrag des Klimaatlas Kärnten 2009 konnten bereits die Region Süd
(Großteils Kärntner Stationen) endgeprüft werden. Die abschließende statistische bzw.
räumliche Prüfung mittels der Softwareapplikation ProClim.db erfolgt planmäßig in
Arbeitspaket 3 dieses Projektes und konnte im Dezember 2010 abgeschlossen werden.
In Hinblick auf die enge Zusammenarbeit mit der Regionalstelle Tirol und der Abteilung
Klimaforschung im Rahmen des zukünftig angedachte Projektes Klimaatlas Tirol, wo
geprüfte und vollständige Datensätze die Basis darstellen, wurde die Nachbearbeitung aller
verfügbaren Tagesdaten von Tiroler Stationen vorgezogen. Dabei ist zu erwähnen, dass die
Klimadatenbanksätze der Region Osttirol fertig bzw. die der restlichen Tiroler Stationen zu
25% korrigiert und kontrolliert wurden.
Auch die Komplettinventarisierung des Archives stellte einen wesentlichen und wichtigen
Punkt des Climate Data Rescue 2010 Projektes dar. Im Rahmen des Sub-Projektes BEST
ARCHIVE konnte neben der Erneuerung bzw. logistischen Neustrukturierung des
Ablagesystems eine Reihe wertvoller Datens(ch)ätze gefunden und nacherfasst werden.
Zusätzlich konnte eine innere sowie räumliche Konsistenzprüfung der Elemente
Gesamtschneehöhe und Neuschneesumme mittels neu definierten Prüfkriterien auf die
Kärntner Stationen angewendet werden.
5.2.
Ausblick

Laufende Nacherfassung und Prüfung der im Rahmen des Projektes BEST ARCHIVE
gefundenen Datensätze

Fortführung der Digitalisierung und Endprüfung aller vorhandenen Tiroler Tagesdaten
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ZENTRALANSTALT FÜR METEOROLOGIE UND GEODYNAMIK

Fortführung des Folgeprojektes Climate Data Rescue 2011 mit gesteigerten
Bearbeitungsvolumen

Erweiterung und Verbesserung der Prüfsoftware in Zusammenarbeit mit der
Universität Wien. Die Projektinitiative ÜnKorr setzt sich eine verbesserte
Niederschlagsdatenkorrektur (Eliminierung von Verdunstungs- Benetzungs- und
Windfehler bei Wippen) als Ziel.
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ZENTRALANSTALT FÜR METEOROLOGIE UND GEODYNAMIK
Annex
statnr
name
5300
Amstetten_Giesshuebl
21300
Bad_Eisenkappel
15505
Bad_Hofgastein
13501
Birkfeld
11128
Boedele
7701
Eisenstadt
15300
Enzingerboden
18230
Gmuend
6620
Gmunden
12215
Hahnenkamm_Ehrenb
14602
Haiming
15420
Heiligenblut
9720
Hollhaus
2113
Horn
700
Japons
3703
Jauerling_Oberndorf
3703
Jauerling_Oberndorf
15344
Kals
13100
Kalwang
9612
Katrin-Alm
9612
Katrin-Alm
10300
Kindberg
6800
Kirchdorf
4071
Korneuburg
5012
Kremsmünster
5012
Kremsmünster
4080
Langenlebarn
4080
Langenlebarn
4080
Langenlebarn
4080
Langenlebarn
17901
Lienz
7020
Lunz
15721
Mariapfarr
19830
Nassfeld
21202
Obir
3410
Papneukirchen
13400
Rechberg
14303
StAnton_Arlberg
14304
StAnton_Arlberg
b_datum(jjjjmmdd) e_datum(jjjjmmdd) anzahl_mon
198502
198502
1
200812
200812
1
198504
198504
1
194201
194209
9
193801
194003
27
193904
193905
2
200812
200812
1
195205
195205
1
199510
199510
1
200802
200803
2
200807
200807
1
197904
197904
1
194709
194709
1
198912
198912
1
198210
198210
1
196101
196105
5
196109
196110
2
200805
200805
1
197207
197207
1
197501
197502
2
197507
197508
2
197906
197907
2
200102
200112
11
198902
198902
1
198803
198803
1
198808
198808
1
195007
195012
6
195101
195111
11
195410
195412
3
195501
195508
8
200805
200805
1
190810
190811
2
199101
199112
12
197312
197312
1
186201
186212
12
200606
200606
1
196804
199912
368
193802
194302
72
194601
195012
60
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ZENTRALANSTALT FÜR METEOROLOGIE UND GEODYNAMIK
14831
Steinach
193601
193811
14831
Steinach
194601
195204
14833
Steinach_Tirol
200803
200808
Stift_Zwettl
200802
200803
17701
StJakob_Def
200805
200805
17701
StJakob_Def
200809
200809
15702
1920
StMichael_Lungau
200811
200811
4030
Stockerau
200409
200409
5604
StPoelten_Kopalk
199407
199407
9511
StWolfgang
200610
200611
14630
Umhausen
193601
194105
12220
Uttendorf
196809
196809
15210
Virgen
200805
200805
Summe Mon:
Summe Jahr:
23
76
6
2
1
1
1
1
1
2
65
1
1
818
68,17
Tabelle A-1.: Auflistung neu gefundener Klimabögen nach einer Bestandsaufnahme des Archives;
Stand: Dezember 2010
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