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Full text: 15: Wasserstandsvorhersage mittels neuronaler Netze

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5.5.3. Hinzunahme weiterer ozeanographischer Daten 
Wie in Kap.2.1.7 beschrieben, wurde eine relativ große Übereinstimmung des Verlaufs des 
Reststaus bei Cuxhaven mit dem 15 h früheren Stau von Aberdeen bemerkt, sogar dann, wenn 
dort kein Wind herrschte. Durch diesen Zeitversatz ist es im Gegensatz zum Wind möglich, 
die Vorhersage des Staus bei Wiek zu umgehen. Da Fernwellen ungefähr 15 h brauchen, bis 
sie von Aberdeen aus Cuxhaven erreichen, genügt es, den aktuellen Stau bei Aberdeen als 
Prognose für den Femwellenanteil des vorherzusagenden Staus bei Cuxhaven zu interpretie 
ren. Der Zeitraum, den der Wasserstandsvorhersagedienst vorherzusagen hat, beträgt zwar 
ungefähr 18 Stunden, wie für die KL-, MW- und RW-Modelle angenommen wurde. Die 
Vorhersagen des Dienstes beziehen sich aber hauptsächlich auf die Zeitpunkte der Hoch- und 
Niedrigwasser, deren zeitliche Abstände zum aktuellen Zeitpunkt in den meisten Fällen 
weniger als 18 Stunden betragen. Somit ist die Annahme, den aktuellen Stau bei Aberdeen 
als Prognose zu interpretieren, gerechtfertigt. Dem Wasserstandsvorhersagedienst stehen die 
aktuellen Messungen verschiedener britischer Nordseepegel (d.h. nicht nur von Aberdeen) zur 
Verfügung. Zur Berechnung des Staus werden die Gezeitenvorausberechnungen benutzt, die 
vom britischen Gezeitendienst ein Jahr im voraus jährlich veröffentlicht werden (ähnlich wie 
die Gezeitentafeln vom Gezeitendienst des BSH, Kap.2.1.2). 
Die Verfahrensweise des Wasserstandsvorhersagedienstes, mit Hilfe des aktuellen Staus 
bei Aberdeen den Fernwellenanteil im vorherzusagenden Stau bei Cuxhaven zu bestimmen, 
wurde auch auf die Vorhersage dieses Staus mittels Kohonen-Netze angewandt. Aus den in 
Kap.4.1.3 beschriebenen Gründen wurden aber nicht die Staudaten von Aberdeen, sondern 
von dem etwas nördlicher in Schottland gelegenen Ort Wiek verwendet (Abb.2.6). Für diesen 
Ort wurde auf Empfehlung des Wasserstandsvorhersagedienstes der gleiche Zeitversatz von 
15 h wie für Aberdeen angenommen. Außerdem wurde wie beim Wasserstandsvorhersage- 
dienst für Aberdeen so auch bei der Anwendung der Kohonen-Netze für Wiek genauso auf 
eine Prognose des Staus dort verzichtet. D.h. im Gegensatz zum Wind ist in dem Fall des 
Staus bei Wiek keine Zusatzprognose erforderlich. 
Für den Verlauf der Fernwelle wird angenommen, daß sie, ähnlich wie eine Gezeitenwelle, 
entlang der englischen, holländischen und deutschen Küste bis nach Cuxhaven wandert 
(Abb.2.6). Im Laufe der Wanderung nimmt die Welle immer mehr die Gestalt an, die sie 
zuletzt in Cuxhaven hat. Über diese von Norden kommende Fernwelle hinaus ist es denkbar, 
daß Fernwellen auch durch den Englischen Kanal eintreten und sich mit der von Norden 
kommenden Fernwelle vereinigen können. Beides, die zunehmende Ähnlichkeit der Gestalt 
der Fernwelle und eventuelle Fernwellen aus dem Englischen Kanal, plädieren dafür, nicht 
die Pegelmessungen eines schottischen, sondern eher die eines holländischen Ortes in einem 
neuronalen MR-Modell zu berücksichtigen. Dies wurde vom Wasserstandsvorhersagedienst 
in dieser Weise bisher nicht getan. Ein Grund dafür kann z.B. darin gefunden werden, daß 
holländische Orte im Vergleich zu Aberdeen oder Wiek recht nahe bei Cuxhaven liegen. 
Daher müssen die Pegel an holländischen Orten im Gegensatz zu denen an schottischen 
Orten vorhergesagt werden. Dadurch wäre das Problem der Vorhersage nur verlagert aber 
nicht gelöst. Bei der Anwendung der Kohonen-Netze auf die Wasserstandsvorhersage kann 
das Problem dadurch gelöst werden, daß analog zur Vorhersage der meteorologischen Größen 
auch die ozeanographischen Größen, in diesem Fall der Stau an einem ausgewählten holländi 
schen Ort mittels KL-Modelle vorhergesagt werden können. 
Bei der Wahl eines geeigneten holländischen Pegelortes, müssen bestimmte Bedingungen 
beachtet werden. Unter Berücksichtigung der Hypothese, daß die Fernwellen zwar entlang der 
Küste wandern, sich aber nicht durch kleinräumige Küstenformen wie den Kanaleingang
	        
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