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keiten gezeigt, in der rechten Spalte Windrichtungen. Gut zu erkennen sind die hohen
Windgeschwindigkeiten in der Mitte der Ausschnitte (Windstärke 10 auf der Beaufortskala)
und die entsprechenden westlichen Richtungen (270°). Damit korrespondieren die hohen
Stauwerte in der rechten Spalte von Abb.4.2 mit einem Weststurm (Sturmflut).
Die restlichen meteorologischen Größen (Luftdruck und Temperatur) wurden nicht
gemittelt, sondern direkt von der Wetterstation Helgoland übernommen. Es wird i.a. der
absolute Luftdruck am Ort gemessen und seine Änderung während der letzten drei Stunden.
Angaben des statischen Luftdrucks kleiner als 900 hPa wurden als Fehler behandelt. Die
dreistündige Luftdruckänderung wird im Synop-Datensatz mit zwei Größen angegeben: Mit
dem absoluten Betrag der Änderung und einer Kennzahl für den speziellen Verlauf des
Drucks (z.B.: "erst steigend, dann fallend; Luftdruck höher oder ebenso hoch wie vor drei
Stunden"). Die Luftdruckänderung ist ein Relikt aus vergangenen Zeiten, als es noch keine
stündlichen Werte gab, eine zeitliche Auflösung des Druckverlaufs genauer als drei Stunden
aber nötig war. Theoretisch besteht seit der Einführung stündlicher Messungen eine gewisse
Redundanz der Luftdruckdaten. Trotzdem wird die Reihe der Luftdruckänderung in den
Synop-Daten weiter fortgeführt. Für diese Arbeit wurde die Kennzahl der Luftdruckänderung
nur als Vorzeichen für ihren absoluten Betrag verwendet. Dadurch wird die Redundanz voll
ständig. Die resultierende Zeitreihe entspricht somit dem Resultat nach einer übergreifenden
Differenzenbildung der Zeitreihe des statischen Luftdrucks. Solche Verfahren werden z.B.
verwendet, um die Instationarität von Zeitreihen zu reduzieren (siehe z.B. das ARIMA-
Modell, Kap.2.3.1). Von den Zeitreihen des statischen Luftdrucks, seiner Änderung und der
Lufttemperatur wurde ebenfalls jeweils der gleiche Zeitraum an Meßwerten verwendet wie
in Kap.4.1.1 beschrieben. Die Zeitreihe der Wassertemperatur umfaßt dem Beginn der
Speicherung entsprechend nur 6 Jahre (1988 bis 1993). Alle Lufttemperaturen größer oder
gleich als 40°C und alle Wassertemperaturen größer oder gleich als 30°C wurden als Fehler
behandelt.
4.1.3. Weitere meteorologische und ozeanographische Daten
In Kap.5 werden weitere neuronale Modelle vorgestellt, die zwar multiregressiv sind, aber
zum Teil andere Indikationszeitreihen benötigen als das neuronale Modell, das an den
Gesamtansatz angelehnt ist. Die entsprechenden Daten werden in diesem Abschnitt vor
gestellt.
Die Luft in der Atmosphäre bewegt sich sehr viel schneller, als das Wasser in den
Ozeanen. Somit können Luftbewegungen, die außerhalb der Deutschen Bucht stattfinden,
Einfluß auf den zukünftigen Stau nehmen. Die Luftbewegungen können sowohl über den
Wind als auch über den statischen Luftdruck und seine Änderung gemessen werden. Es muß
ein um so größerer geographischer Raum betrachtet werden, je weiter in die Zukunft der Stau
vorhergesagt werden soll. Für die zur Debatte stehende Kurzfristprognose von 18 Stunden
muß der Raum Nordwest-Europa in Betracht gezogen werden [Bauer 93, pers. Komm.]. Die
Daten wurden wie in Kap.4.1.2 wiederum vom Seewetteramt in Hamburg zur Verfügung
gestellt (Synop-Datensätze, entsprechend UTC).
Der Raum Nordwest-Europa wurde mit einer bestimmten Anzahl von Wetterstationen
abgedeckt. Die Anzahl wurde minimiert aufgrund der Erfahrung, daß Kohonen-Netze einen
um so größeren (!) Vorhersagefehler liefern, je größer (!) das Zeitmuster gewählt wird
(Kap.5). Es wurde daher versucht, ein möglichst grobmaschiges Netz von Wetterstationen
über Nordwest-Europa zu legen (Abb.4.4). Ursprünglich war geplant, auch Windmessungen
der Stationen zu verwenden. Darum wurden hauptsächlich Küstenstationen gewählt, um den
