Karlsruhe (11. Juli 2025) – Extreme Wetterereignisse wie Starkregen nehmen weltweit zu. Die verlässliche Einschätzung solcher Ereignisse kann Leben retten und Eigentum schützen. Ein Forschungsteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) hat eine Methode entwickelt, die grob aufgelöste globale Wetterdaten mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) in hochpräzise Niederschlagskarten umwandelt. Hierdurch entsteht ein Werkzeug zur Analyse und Abschätzung von Extremwetter, auch für datenarme Regionen der Welt – wie Entwicklungsländer.
Für ihre Methode nutzen die Forscher historische Daten von Wettermodellen, die den globalen Niederschlag in einer räumlichen Auflösung von rund 24 Kilometern bei einer stündlicher Taktung beschreiben. Das KI-Modell „SpateGAN-ERA5“ erstellt hieraus fein aufgelöste Niederschlagskarten in einer räumlichen Auflösung bis zwei Kilometer bei einer zehnminütigen Taktung. Zusätzlich liefert das Modell auch Informationen über die statistische Unsicherheit der Ergebnisse. Dies ist bei regionalen Starkregenereignissen wichtig.
Eine Überprüfung anhand von Wetterradardaten in den USA und in Australien zeigt, dass die Methode sich auf völlig unterschiedliche klimatische Bedingungen anwenden lässt. Mit diesem Ansatz kann künftig auch in datenarmen Gebieten ohne engmaschige Wetterbeobachtung viel zuverlässiger abgeschätzt werden, wo Starkregen und Überschwemmungen drohen. Die KI-Methode trägt damit zum einen im Ernstfall durch Warnungen zum Katastrophenschutz bei. Zum anderen kann sie helfen, langfristige Präventionsmaßnahmen wie den Hochwasserschutz wirksamer zu gestalten.
Download des Fachbeitrags zum KI-Modell im Journal „npj Climate and Atmospheric Science“: https://doi.org/10.1038/s41612-025-01103-y
Quelle: Karlsruher Institut für Technologie