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Fachbericht MeteoSchweiz Nr. 262

Globalstrahlungsmessung im ANETZ – Update der Bearbeitung bis zum SMN-Übergang Bruno Dürr, Dominik Schumacher, Michael Begert, Deborah van Geijtenbeek

MeteoSchweiz Operation Center 1 CH-8044 Zürich-Flughafen T +41 58 460 99 99 www.meteoschweiz.ch

ISSN: 2296-0058


Globalstrahlungsmessung im ANETZ – Update der Bearbeitung bis zum SMN-Übergang

Bruno Dürr, Dominik Schumacher, Michael Begert, Deborah van Geijtenbeek

Empfohlene Zitierung: Dürr B, Schumacher D, Begert M und van Geijtenbeek D: 2016, Globalstrahlungsmessung im A-NETZ – Update der Bearbeitung bis zum SMN-Übergang. Fachbericht MeteoSchweiz, 262, 30pp. Herausgeber: Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie, MeteoSchweiz, © 2017

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Inhaltsverzeichnis

1 Einführung 1

2 IDL-Bearbeitungskette 2

3 Bereinigungsvorgehen 3 3.1 Datenquellen und Bereitstellung (Korrekturstufe 1) 3 3.1.1 Datenquellen von Globalstrahlung und Sonnenscheindauer 3 3.1.2 Datenquellen von Temperatur und Niederschlagsdaten 4 3.1.3 Datenquellen und Bereitstellung der Eichkoeffizientenreihen (Koef-Files) 4 3.2 Eichniveauausgleich (Korrekturstufe 2) 5 3.3 Anhebung / Absenkung ganzer Perioden (Korrekturstufe 3) 9 3.4 Korrekturen auf der Stundenebene (Korrekturstufe 4) 10

4 Ergebnisse 11 4.1 Vergleich Globalstrahlungsreihen bis Ende Bearbeitung Moesch (Ende 2005) 14 4.2 Vergleich Globalstrahlungsreihen bis Ende ANETZ 16 4.3 Weitere Resultate 17

5 Übernahme der Bearbeitungen ins DWH 18 5.1 Ausgangslage 18 5.2 Probleme im Umgang mit unterschiedlichen Granularitäten 21 5.2.1 DWH-verursachte Inkonsistenzen 21 5.2.2 Faktorbedingte Artefakte 21 5.3 Vorgehensweise 23 5.3.1 Generelles 23 5.3.2 Stufenbildung: Spline-Interpolation der Zehnminutenwerte 24 5.3.2.a) Methode 24 5.3.2.b) Manuelle Anpassungen 25 5.4 Zusammenfassung Stand DWH 28 5.5 Fazit 28

Abkürzungen 29

Literaturverzeichnis 30

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1 Einführung

Die vorliegende dokumentierte Aufarbeitung der Globalstrahlung wurde im Rahmen eines Werkver-trags zwischen der MeteoSchweiz und der Firma Sunergy in den Jahren 2014 und 2015 ausgeführt. Inhaltlich und strukturell orientiert sich der Bericht in einem ersten Teil (Kapitel 2 bis 4) am Fachbe-richt Nr. 207 der MeteoSchweiz („Globalstrahlungsmessung 1981 – 2000 im ANETZ“) und an der Zusammenfassung der Bearbeitungskette von Michael Moesch, verfasst durch Michael Begert mit dem Titel: „Bearbeitung Globalstrahlung durch Moesch – Beschreibung Arbeitsablauf“. In einem zweiten Teil (Kapitel 5) wird die Übernahme der Resultate ins MeteoSchweiz DWH dokumentiert.

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2 IDL-Bearbeitungskette

Grundlage für die Bearbeitung der Globalstrahlungsreihen war das IDL-Programmpaket von Michael Moesch, welches in Moesch & Zelenka (2004) detailliert dokumentiert ist. Das Programmpaket konn-te weitgehend 1:1 verwendet werden, jedoch musste neu zusätzlich die Behandlung von fehlenden Monaten und Stationen programmiert werden, da Michael Moesch die Prozessierung nur bis Ende 2005 durchgeführt hatte. Die ersten ANETZ-Stationen wurden erst ab dem 1. September 2005 aus-ser Betrieb genommen, resp. als SMN-Station weitergeführt. Das Fehlen von ganzen Jahren war im IDL-Programmpaket von Michael Moesch noch nicht vorgesehen. Angepasst wurde die Länge der Prozessierungsdauer, die nun neu bis Ende 2012 (Rückbau der letzten ANETZ-Station Basel) dauer-te und somit insgesamt 32 Jahre seit 1981 umfasste. Die Verlängerung bis 2012 führte zu weiteren Programmfehlern und Abstürzen, da gewisse Arrays nicht für die Dauer von 32 Jahren ausgelegt waren und einen Fehler bei der Indexierung produzierten. Nebst der generellen Behandlung der fehlenden Werte und der Verlängerung von einigen Arrays mussten in einzelnen Programmen noch weitere Anpassungen vorgenommen werden, welche in den folgenden Kapiteln separat erwähnt werden.

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3 Bereinigungsvorgehen

Das in dieser Arbeit angewandte Verfahren folgt der Beschreibung im Fachbericht Nr. 207. Deshalb wurde weitestgehend die Berichtsstruktur des Fachberichts als Vorlage für den vorliegenden Bericht verwendet.

3.1 Datenquellen und Bereitstellung (Korrekturstufe 1)

Im Gegensatz zur ersten Bearbeitung durch Michael Moesch sind in der Zwischenzeit alle Daten und Metadaten zentral auf dem DataWareHouse (DWH) an der MeteoSchweiz gespeichert. Die Daten konnten jedoch nicht direkt via DWH bezogen werden, sondern wurden der Firma Sunergy in Form von DWH-Datenauszügen in einzelnen Dateien durch Michael Begert via FTP zur Verfügung gestellt.

3.1.1 Datenquellen von Globalstrahlung und Sonnenscheindauer

Die Dateien mit der Globalstrahlung und der Sonnenscheindauer wurden mit dem neuen Skript „convert_gls-ssd.sh“ im Ordner gls/DIVERS/ zuerst in ein geeignetes Format konvertiert, welches mit dem Fortran-Programm „base1teil.f“ weiterverarbeitet werden konnte. Im Fortranprogramm „base1teil.f“ musste die SUBROUTINE „getmi“ so angepasst werden, dass die Daten nicht direkt aus dem DWH, sondern aus den konvertierten Datenfiles gelesen werden konnten. Als Resultat lagen dann pro Station im Ordner gls/HAUPTDATEN/STUND die sogenannten STN.bas Files vor, also pro Station ein Basisdaten-File mit den Stundendaten der Globalstrahlung und der Sonnenscheindauer.

Die Daten wurden ab dem 1. Februar 2004 an die bestehenden Basisdaten-Files angehängt, das heisst, die originalen Daten der Basisdaten-Files von Moesch wurden für den Zeitraum vom 1.2.2004 – 31.12.2005 durch die neuen Daten auf der Basis der Datenlieferung von Michael Begert ersetzt. Dies wurde darum notwendig, weil es beim Füllwert für fehlende Werte eine Änderung gab. Im A-NETZ war der Füllwert 32‘767, im DWH-Auszug ab 1.2.2004 dann 1‘000‘000. Mit diesem neuen Füllwert konnte die IDL-Prozessierung nicht korrekt umgehen und es wurden in der Bearbeitung von Moesch fälschlicherweise sehr viele Stundenwerte der Globalstrahlung geflaggt als durch VAMP geändert (Flag = 4, siehe Tab. 3.2 in Moesch und Zelenka (2004)). Ein weiteres Problem waren eini-ge kleinere Unterschiede bei der Rundung von Werten (Werte X.5 wurden z.T. fälschlicherweise auf dem DWH ab- statt aufgerundet).

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3.1.2 Datenquellen von Temperatur und Niederschlagsdaten

Analog zu den Globalstrahlungsdaten (siehe Kapitel 3.1.1) wurden mit dem Skript „convert_nth.sh“ die Datenauszüge der Meteohilfsdaten in ein geeignetes Format konvertiert, um mit dem Programm „nthteil.f“ die Hilfsdatenfiles STNtemp.dat im Ordner gls/HILFSDATEN/NITEMPFILES zu erzeugen. Wiederum musste im Fortranprogramm „nthteil.f“ die SUBROUTINE „getmi“ zuerst so angepasst werden, dass die Daten nicht direkt aus dem DWH, sondern aus den konvertierten Datenfiles gele-sen werden konnten.

3.1.3 Datenquellen und Bereitstellung der Eichkoeffizientenreihen (Koef-Files)

Die Suche nach den Zeitpunkten der Stationseichungen der Globalstrahlung wurde ausschliesslich auf Basis der Einträge in den A-Wert Dateien (Flag 0862) und auf Basis des Vergleichs der A- und B-Werte durchgeführt. Es konnte leider nicht mehr auf Metadaten aus der Stationsgeschichte zurück-gegriffen werden, da das Auffinden der nur noch spärlich vorhandenen Einträge zu aufwendig gewe-sen wäre.

Der A-B-Wert Vergleich erfolgte mit dem IDL-Programm „rekoeff.pro“. Neu wurde in rekoeff.pro ein-gebaut, dass aus den Messdaten aus den 6 Differenzen der 10-Minuten A-Werte ab Zeitpunkt Be-ginn der Eichung (yya0600 == 862) (dies ergibt die X-Werte) die neuen Eichkoeffizienten automa-tisch bestimmt wurden anhand der Bedingung, dass die Summe der Globalstrahlung der 6 X-Werte = 400 Wm-2 (= GLSneu) sein muss:

C1neu = GLS neu /GLS alt * C1 alt (Gleichung 1.4, Moesch und Zelenka (2004))

C0 neu = GLS neu /GLS alt * C0 alt (Gleichung 1.5, Moesch und Zelenka (2004))

GLS alt = C1 alt *X + C0 alt

wobei X = Summe der 6 Differenzen der A-Werte bestimmt aus den 7 aufeinanderfolgenden A-Werten ab Zeitpunkt Beginn der Eichung ist. Ebenfalls wurde neu in rekoeff.pro die automatische Berechnung des Koeffizienten C0 alt integriert, welche die Offsetspannung der Schnittstelle zwischen 00:00 UTC und 02:50 UTC darstellt (siehe Kap. 1.4 in Moesch und Zelenka (2004):

C0 alt = GLS alt – C1 alt *X,

wobei X = Summe der Differenzen der A-Werte von 00:00 UTC – 02:50 UTC ist und per Definition in der Nacht GLS alt = 0 Wm-2 gilt.

Die eigentliche Bestimmung der Eichungszeitpunkte verlief soweit problemlos, ausgenommen für die Monate März und Mai 2006 und für den November 2007. Wie sich nach einiger Zeit herausstellte, enthielten die Datenauszugs-Files der A-Werte in diesen 3 Monaten doppelt vorhandene Zeiteinträ-ge, einzelne Werte waren also doppelt auf dem DWH vorhanden! Dies führte zu einem Zeitversatz in den beiden Datenreihen der A- und B-Werte und zu einem verrauschten Bild.

Weiterhin zu erwähnen sind die Probleme mit den CM6-Messgebern an den beiden Stationen Kloten und Corvatsch in der Endphase der ANETZ-Parallelmessung: Beim Corvatsch musste die SMN-Messung auf der Basis des neuen CM22-Pyranometers laut Aussage von Michael Begert vorzeitig am 19. Juni 2009 offizialisiert werden, da das CM6 nicht mehr richtig funktionierte. Auch in Kloten

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musste die Datenreihe der Parallelmessung ANETZ früher als geplant am 10. Juli 2008 beendet werden.

Die neu in den Koef-Files (gls/KORKOEF/KOEF/STN.koef) gefundenen Zeilen sind am Schluss der Zeile mit dem Vermerk „Sunergy“ gekennzeichnet. Alte Einträge von Moesch sind z.T. mit „mom“ gekennzeichnet. Das Datenformat der Koef-Files ist in Tabelle 3.4 in Moesch und Zelenka (2004) definiert.

3.2 Eichniveauausgleich (Korrekturstufe 2)

Mit Abstand der einflussreichste und gleichzeitig heikelste Schritt der Bearbeitung der Globalstrah-lungsreihen ist der Eichniveauausgleich. Heikel erstens deshalb, weil für die Zeitperiode ab dem 1.2.2004 bis zum Ende des ANETZ-Messnetzes praktisch keine Metadaten mehr zur Verfügung standen, die Auskunft über Modifikationen am Geber, am Interface oder an der Stationsumgebung geben könnten. Und zweitens heikel bezüglich der Auswahl von geeigneten, möglichst homogenen Globalstrahlungsreihen zu Beginn der Bearbeitung (Huhn-Ei-Problem). Somit bleibt eine gewisse Restunsicherheit bezüglich der vorliegenden Bearbeitung bestehen.

Der Eichniveauausgleich wurde mit dem IDL-Programm „niveau.pro“ durchgeführt. Für die Darstel-lung der Datenreihen mussten neu im Programm die Monate ohne gültige Messdaten bis zum Ende der Bearbeitungsperiode, also bis Ende 2012, berücksichtigt werden. Im Gegensatz zur Bearbeitung von Michael Moesch traten zwei neue Hindernisse für die Bearbeitung auf: Erstens fallen mit der Zeit immer mehr ANETZ-Globalstrahlungsreihen als Kandidaten für mögliche Vergleichsreihen weg auf-grund des Umbaus zu SMN-Stationen. Somit konnte meist nicht mehr mit den originalen Vergleichs-reihen gearbeitet werden, wie Moesch sie benutzt hatte. Somit musste die Strategie der Auswahl der Vergleichsstationen angepasst werden. Zweitens wurde die zunehmende Länge der Monatsdaten-reihen zu einem Problem bei der Darstellung der Differenzenreihen. Dies deshalb, weil Moesch auf die Elimination des mittleren monatlichen Offsets der Differenzen aus den Datenreihen verzichtet hatte. Und somit wurde der Skalierungsfaktor der Ordinate für die meisten Stationen immer grösser und die visuelle Suche nach Knicken in der Differenzenreihe immer schwieriger. Zum Teil konnte das Problem umgangen werden, indem Vergleichsreihen mit späterem Beginn der Datenreihe verwendet wurden, beispielsweise die Station Lägern.

Hinsichtlich des ersten Hindernisses wurde folgende Strategie gewählt: Für den Beginn der Bearbei-tung wurden zuerst alle Stationen ausgewählt, die möglichst bis Ende ANETZ gemessen haben. Die folgende Tabelle illustriert die Abnahme der Anzahl Stationen gegen Ende der ANETZ-Messperiode:

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Tabelle 1: Übersicht der Globalstrahlungsmessungen, die gegen Ende des ANETZ noch aktiv waren Stichdatum GLS-Messung noch in Betrieb

Stationsabkürzungen (Stationsnummer)

März 2010 ALT (14), SAM (18), SMA (44), BAS (48), LAE (68)

September 2010 ALT (14), BAS (48), LAE (68)

November 2010 ALT (14), BAS (48)

Juni 2012 BAS (48)

Für die Station Basel ist aus Tabelle 1 ersichtlich, dass ab Juni 2012 bis zum Ende der Messung am 24. Dezember 2012 keine Vergleichsstation im ANETZ mehr zur Verfügung stand. Andererseits ist es hilfreich, dass die letzten Eichungen der Globalstrahlung im ANETZ im September 2009 durchge-führt worden sind und somit in den letzten 3 Jahren des ANETZ keine Eingriffe mehr erfolgten. Mit dem IDL-Programm „vermon1.pro“ konnte lediglich noch ein Vergleich der Monatswerte 1993 – 2012 in Basel mit der BSRN-Station Payerne gemacht werden. Es zeigte sich ein möglicher Bruch im Jahr 2008, der aber bei den beiden anderen Stationspaarungen (BSRN Payerne – Altdorf und BSRN Payerne – SMA) auch sichtbar war. Das bedeutet, dass der Bruch höchstwahrscheinlich in der BSRN – Globalstrahlungsreihe auftritt, welche leider (noch) nicht in homogenisierter Form zur Verfü-gung stand.

Als Kriterium für einen Eichniveauwechsel wurde wie bei Moesch angenommen, dass alle drei Diffe-renzenreihen zum gleichen Zeitpunkt einen Wechsel der Steigung zeigen müssen. Neben Probieren des neuen Koeffizienten und optischer Kontrolle der Steigung wurde neu als Mass für die Güte der Korrektur die Wurzel aus 𝑅2 des linearen Fittes durch die Differenzreihe möglichst minimiert. Das heisst, es wurde derjenige Koeffizient (meist auf 2 Nachkommastellen genau, selten auch mit 3 Nachkommastellen mit X.XX5 am Schluss) ausgewählt, der die niedrigste Wurzel aus 𝑅2 über alle 3 Differenzenreihen zeigte.

Die Tabelle 2 listet alle bearbeiteten ANETZ-Stationen in der Reihenfolge ihrer Bearbeitung auf zu-sammen mit den verwendeten Vergleichsstationen. Wenn nichts anderes vermerkt ist, wird jeweils die Korrekturstufe 4 für die Vergleichsreihen verwendet. Zuerst wurden die längsten Reihen in der Region Nordwestschweiz (Basel), Region Zürich (SMA und Lägern) und in der Zentralschweiz (Alt-dorf) bearbeitet. Nachher folgten sukzessive die Regionen westliches Mittelland (z.B. Payerne), Jura, Westschweiz, Wallis, Berner Oberland, Zentralschweiz, Nordostschweiz, Südostschweiz und Tessin. Leider ist bei Moesch nicht dokumentiert, in welcher geographischen Reihenfolge die alte Bearbei-tung erfolgte. Das hier gewählte Vorgehen zeigte erhebliche Vorteile für die Bearbeitung der Statio-nen im Tessin. Vor allem Lugano und Locarno-Magadino mussten durch Moesch sehr stark auf Kor-rekturstufe 3 verändert werden. Diese Eingriffe konnten in der neuen Bearbeitung mehrheitlich rück-gängig gemacht werden, da nun bereits auf Korrekturstufe 2 ein im Vergleich mit den übrigen Statio-nen im Tessin eine plausible Lösung für die beiden Stationen erzielt werden konnte.

Von der Bearbeitungslogik her werden alle Stationen zuerst auf Stufe 2 im IDL-Programm „ni-veau.pro“ verwendet, da die Ergebnisse von den Stufen 3 und 4 zu diesem Zeitpunkt noch nicht bekannt sind. Strenggenommen müsste also der Eichniveauausgleich ganz am Schluss für jede

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Station durch Verwendung von Stufe 4 noch einmal wiederholt werden, da sich inzwischen ganze Monate durch die Stufen 3 und 4 geändert haben könnten. Offensichtlich wurde diese Iteration des Eichniveauausgleichs durch Moesch nicht durchgeführt oder zumindest im Fachbericht nicht explizit erwähnt. Bei der Zusammenstellung dieses Schlussberichts musste dann leider festgestellt werden, dass tatsächlich einige Stationen noch einmal mit „niveau.pro“ auf Stufe 4 nachbearbeitet werden mussten.

Tabelle 2: Reihenfolge der Stationsbearbeitungen für den Eichniveauausgleich und Vergleichsstationen

Station Abk.

(ANETZ-Nr.)

Vergleichsstationen für Eichniveauausgleich

(ANETZ-Nr.)

Basel BAS (48) Lägern (68)

SMA Zürich SMA (44) Basel (48), Lägern (68)

Altdorf ALT (14) Basel (48)

Lägern LAE (68) Basel (48), SMA (44), Altdorf (14)

Rünenberg RUE (39) Basel (48), Lägern (68), SMA (44)

Buchs-Suhr BUS (40) Basel (48), Rünenberg (39), Lägern (68)

Payerne PAY (2) Basel (48), SMA (44), Altdorf (14)

Wynau WYN (4) Buchs-Suhr (40), Payerne (2)

Neuenburg (23) NEU (23) Payerne (2), Basel (48)

Bern BER (53) Payerne (2), Neuenburg (23), Buchs-Suhr (40)

Fahy FAH (9) Basel (48), Payerne (2)

La Chaux-de-Fonds CDF (38) Payerne (2), Basel (48), Wynau (4)

La Fretaz FRE (52) Payerne (2), Bern (53), La Chaux-de-Fonds (38)

Chasseral CHA (12) Fahy (9), La Fretaz (52), La Chaux-de-Fonds (38)

La Dole DOL (1) La Fretaz (52), La Chaux-de-Fonds (38), Chasseral (12)

Changins CGI (51) Payerne (2), Neuenburg (23)

Genf GVE (31) Changins (51), Payerne (2), Neuenburg (23)

Pully PUY (34) Changins (51), Genf (31), Payerne (2)

Aigle AIG (7) Pully (34), Changins (51), Genf (31)

Moleson MLS (8) La Dole (1), Pully (34), Payerne (2)

Plaffeien PLF (70) La Fretaz (52), La Chaux-de-Fonds (38), Moleson (8)

Interlaken INT (25) Bern (53), Payerne (2)

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Adelboden ABO (36) Bern (53), Interlaken (25), Plaffeien (70)

Sion SIO (21) Aigle (7), Payerne (2), Lägern (68)

Montana MVE (10) Sion (21), Lägern (68)

Visp VIS (37) Sion (21), Aigle (7), Montana (10)

Fey FEY (65) Sion (21), Visp (37), Aigle (7)

Zermatt ZER (11) Montana (10), Visp (37), Sion (21)

Evolene EVO (63) Montana (10), Sion (21), Zermatt (11)

Col du Gr. St. Bernard GSB (35) Montana (10), Zermatt (11), Evolene (63)

Ulrichen ULR (15) Montana (10), Sion (21), Zermatt (11)

Grimsel Hospiz GRH (66) Adelboden (36), Interlaken (25), Ulrichen (15)

Jungfraujoch JUN (3) Col du Gr. St. Bernard (35), Moleson (8), Grimsel Hospiz (66)

Luzern LUZ (41) Wynau (4), Buchs-Suhr (40), Basel (48)

Napf NAP (20) Wynau (4), Luzern (41), Basel (48)

Pilatus PIL (13) Napf (20), Luzern (41), Basel (48)

Engelberg ENG (42) Altdorf (14), Pilatus (13), Napf (20)

Altdorf ALT (14) Luzern (41), Engelberg (42), Basel (48)

Reckenholz REH (58) SMA (44), Lägern (68), Basel (48)

Kloten KLO (32) Reckenholz (58), SMA (44), Lägern (68)

Schaffhausen SHA (43) SMA (44), Reckenholz (58), Lägern (68)

Wädenswil WAE (56) SMA (44), Luzern (41), Reckenholz (58)

Tänikon TAE (57) Reckenholz (58), SMA (44), Schaffhausen (43)

Güttingen GUT (54) Schaffhausen (43), Tänikon (57), Lägern (68)

Hörnli HOE (69) SMA (44), Lägern (68), Basel (48)

St. Gallen STG (29) SMA (44), Lägern (68), Altdorf (14)

Glarus GLA (30) Altdorf (14), Wädenswil (56), St. Gallen (29)

Vaduz VAD (6) St. Gallen (29), Glarus (30), Altdorf (14)

Säntis SAE (5) Hörnli (69), Pilatus (13), Grimsel Hospiz (66)

Gütsch GUE (33) Jungfraujoch (3), Grimsel Hospiz (66), Säntis (5)

Chur CHU (19) Vaduz (6), Glarus (30), Altdorf (14)

Disentis DIS (26) Chur (19), Gütsch (33), Altdorf (14)

Davos DAV (28) Disentis (26), Chur (19), Altdorf (14)

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Weissfluhjoch WFJ (46) Davos (28), Gütsch (33), Pilatus (13)

Scuol SCU (50) Davos (28), Weissfluhjoch (46), Disentis (26)

Samedan SAM (18) Scuol (50), Davos (28), Altdorf (14)

Hinterrhein HIR (27) Samedan (18), Disentis (26), Davos (28)

Robbia ROB (49) Samedan (18), Scuol (50), Davos (28)

Corvatsch COV (47) Weissfluhjoch (46), Samedan (18), Jungfraujoch (3)

San Bernardino SBE (45) Hinterrhein (27), Samedan (18), Robbia (49)

Piotta PIO (16) Robbia (49), Hinterrhein (27), Samedan (18)

Comprovasco COM (67) Piotta (16), Robbia (49), Disentis (26)

Cimetta CIM (62) Robbia (49), Comprovasco (67), Samedan (18)

Robiei ROE (71) Cimetta (62), Piotta (16), Grimsel Hospiz (66)

Locarno-Monti OTL (59) Cimetta (62), Comprovasco (67), Robbia (49)

Locarno-Magadino MAG (22) Locarno-Monti (59), Cimetta (62), Comprovasco (67)

Lugano LUG (17) Locarno-Magadino (22; Stufe 2), Locarno-Monti (59), Cimetta (62)

Stabio SBO (24) Lugano (17; Stufe 2), Locarno-Magadino (22; Stufe 2), Cimetta (62)

Es handelte sich dabei um die 13 Stationen Kloten, Visp, Schaffhausen, Jungfrau, Altdorf, Wädens-wil, Tänikon, Hörnli, Säntis, Chur, Corvatsch, San Bernardino und Locarno-Monti.

Die Ergebnisse des Eichniveauausgleichs sind für alle Stationen in den Files STN.kor im Ordner gls/KORKOEF/KORR gespeichert (siehe Kapitel 3.2.3 in Moesch und Zelenka (2004)). Spezielle Bemerkungen zu den einzelnen Stationen sind in den Files STN.txt im Ordner gls/KORKOEF/TEXT zu finden. Dort wurden die Bemerkungen von Moesch ergänzt durch die Bemerkungen der aktuellen Bearbeitung, welche mit dem Namen „Sunergy“ gekennzeichnet sind.

3.3 Anhebung / Absenkung ganzer Perioden (Korrekturstufe 3)

Die Hauptursache für die Korrekturstufe 3, nämlich das sogenannte AZEN-Problem, kann in der neueren Bearbeitungsperiode ab 2000 aus technischen Gründen gar nicht mehr auftreten – es gibt die beiden alten METEOR-Rechner nicht mehr. Tatsächlich konnte in der Periode vom 1.2.2004 bis Ende 2012 kein einziger Verdachtsfall gefunden werden, der einen Eingriff auf Korrekturstufe 3 für eine längere Zeitperiode von Tagen oder Wochen nötig gemacht hätte. Deshalb ist der Stand der Korrekturstufe 3 der neuen Bearbeitung mit dem Stand der alten Bearbeitung durch Moesch iden-tisch. Allerdings ist dazu zu sagen, dass die Suche nach solchen Perioden aus Zeitgründen nicht in derselben Tiefe wie bei Moesch durchgeführt werden konnte. Dank den automatischen Ausreisser-tests und der optischen Kontrolle mit der „Kamelbuckel-Darstellung“ wären jedoch markante Fehlpe-rioden mit grosser Wahrscheinlichkeit aufgefallen.

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3.4 Korrekturen auf der Stundenebene (Korrekturstufe 4)

Die Bearbeitung auf Korrekturstufe 4 erfolgte in der vorliegenden Bearbeitung ab dem 1.1.2001. Grund dafür ist, dass die Bearbeitung Moesch nach dessen Einschätzung auf Stundenebene nur bis Ende 2000 in voller Tiefe erfolgt war. Die Bearbeitung auf Stundenebene erfolgte in der gleichen Reihenfolge wie für Korrekturstufe 2 (siehe Tab. 2). Als Vergleichsstationen wurden dieselben Stati-onen benutzt wie bei Moesch. Diese Stationen sind jeweils im Header der Files STN.stat im Ordner gls/KORKOEF/STAT aufgeführt.

Die am häufigsten auftretenden Korrekturen betrafen die TOA-Korrekturen an Bergstationen (multip-le Reflexionen an Eis- und Schnee). Hier ist vor allem die Station Chasseral mit 174 Stundenkorrek-turen zu erwähnen. Eine weitere Kategorie sind die Stationen mit dem Hitzeproblem. Zu den 4 von Moesch genannten Stationen (KLO, VIS, SHA und CDF) kommt noch Buchs-Suhr (BUS) dazu mit einigen manuell korrigierten Stunden. Ein noch ungelöstes Problem ist der Schattenwurf durch nahe Hindernisse auf dem Jungfraujoch (Hindernis unbekannt) und auf dem Säntis (Sendeturm). Auf dem Jungfraujoch handelt es sich um die Abendstunden (18 UTC und 19 UTC) im Hochsommer (Juni – August). Ein Beispiel dafür ist der 2. August 2003 um 18 UTC und 19 UTC. Beide Stunden wurden fälschlicherweise vom Programm als schneebedeckt (Flag = 5, siehe Kapitel 3.4.1 in Moesch und Zelenka (2004)) gekennzeichnet. Es muss also im Hochsommer ein nahes Hindernis auf dem Jung-fraujoch geben, welches bei sehr tiefen Sonnenstand am Abend das Pyranometer abschattet. Es wurden stichprobenmässig bei beiden Stationen recht viele Stunden mit Schattenproblemen auch in der alten Bearbeitungsperiode 1981 – 2000 gefunden, die von Moesch jedoch systematisch nicht korrigiert worden sind. Deshalb wurden die Stunden mit Schattenproblemen für JUN und SAE eben-falls nicht korrigiert ab 2001, weil der Aufwand für eine Korrektur ab 1981 den zeitlichen Rahmen gesprengt hätte. Von den rund 1300 Stunden auf dem Jungfraujoch, die automatisch geflaggt, aber nicht als Stundenkorrektur anerkannt worden sind, sind vielleicht etwa 100 – 200 Stunden auf diesen Schattenwurf zurückzuführen.

Eine Spezialkorrektur wurde notwendig für die Station Samedan vom 20. April 2009 bis 21. August 2009. In dieser Zeitperiode zeigte die Messung teilweise massiv positive Globalstrahlungswerte wäh-rend der Nacht im Bereich von 20 Wm-2 – 35 Wm-2. Mit dem IDL-Programm „korrel1.pro“ wurde mit der noch einzigen im Alpenraum verbliebenen ANETZ-Referenzstation Cimetta und mit der für Samedan berechneten theoretischen Einstrahlung Rcal an schönen Tagen verglichen, ob der Offset in Samedan auch am Tag aufgetreten ist. Aus den Vergleichen konnte aber kein Offset am Tag fest-gestellt werden. Um das Problem zu beheben, wurde im IDL-Programm „glsmon.pro“ für Samedan und für die betreffende Zeitperiode GLS = Rcal gesetzt, wenn Rcal = 0 ist. Das heisst die zu hohen Nachtwerte wurden auf die rechnerische Einstrahlung in der Nacht, also auf Null, gesetzt.

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4 Ergebnisse

Das folgende Kapitel soll eine Übersicht über die vorgenommenen Eingriffe und einen Vergleich der alten Bearbeitung durch Moesch mit der aktuell vorliegenden, definitiven Bearbeitung liefern.

Die Tabelle 3 listet die Bearbeitungsperiode an jeder Station und die gesamte Anzahl der Eingriffe auf den Korrekturstufen 2 – 4 auf. Das Ende der Bearbeitungsperiode wird jeweils mit dem Tag an-gegeben, an welchem die Reihe der Globalstrahlungsdaten aufhört. Für die Korrekturstufe 2 ist die totale Anzahl der Eichniveauausgleiche und in Klammern die Anzahl der gestrichenen (-), der neuen (neu) und der mutierten (mut.) Einträge im Vergleich zur alten Bearbeitung durch Moesch angege-ben. Für die Korrekturstufe 4 ist neben der Gesamtzahl der Stundenkorrekturen in Klammern die Anzahl der in der aktuellen Bearbeitung neu angebrachten Stundenkorrekturen angegeben. In der letzten Spalte von Tabelle 3 ist der tiefste Wert für die Wurzel aus 𝑅2 in Watt pro Quadratmeter aus dem linearen Fit durch die Differenzenreihe mit den Vergleichsstationen aus Tabelle 2 aufgeführt. Die Vergleichsstation sollte möglichst den gesamten Zeitraum der Station abdecken. Wie schon weiter oben erwähnt, wurde aus der Differenzenreihe weder der mittlere Trend noch der mittlere Jahresgang vorher entfernt. Somit ergeben sich grössere Unterschiede, wenn beispielsweise Statio-nen im Mittelland mit Stationen auf dem Jura oder mit Stationen im Hochgebirge verglichen werden.

An dieser Stelle einige Bemerkungen zu den Resultaten in Tabelle 3: in der Korrekturstufe 2 sind insgesamt 5 Stationen (LAE, RUE, PAY, WYN und NEU) unverändert geblieben gegenüber der Be-arbeitung Moesch. Auf der Gegenseite sehr starke Veränderungen haben die Stationen im Tessin erfahren (siehe auch Kap. 3.2). Die Station mit den meisten Eichniveauausgleichen ist Kloten mit insgesamt 15 Niveauwechseln. Auch auf Korrekturstufe 4 liegt Kloten mit insgesamt 1342 Stunden-korrekturen an der Spitze. Bei Kloten trat das Problem mit der Hitze mit Abstand am meisten auf. Nach der Bearbeitung der Reihe von Kloten konnte trotz den vielen Eingriffen eine sehr gute Über-einstimmung mit der benachbarten Station Reckenholz gefunden werden mit √𝑅2 = 11.2 Wm-2, was im Vergleich zu allen anderen Stationspaaren ein sehr geringer Wert ist. Auf der Korrekturstufe 3 erfolgten die meisten Eingriffe mit Werten bis zu 91 an den Westschweizer Stationen Changins, Genf und Moleson. Andere Stationen wie Basel oder La Chaux-de-Fonds hingegen waren praktisch nicht betroffen (ein Eingriff BAS, resp. kein Eingriff bei CDF). Auf der Korrekturstufe 4 sind neben den Stationen mit dem Hitzeproblem (KLO, VIS, SHA, CDF) vor allem die hochalpinen Bergstationen betroffen. Hier sind Schnee/Eisprobleme oder multiple Reflexionen durch Hindernisse in der Umge-bung dafür verantwortlich. Ein vergleichsweise hoher Wert für √𝑅2 ist bei der Station Sion zu finden. Erstaunlicherweise passt die Reihe von Payerne besser als die Reihe von Aigle, die viel näher bei Sion liegt. Der hohe Wert zeigt, dass es schwierig ist geeignete Referenzreihen für das Zentralwallis ausserhalb vom Wallis zu finden. Das Strahlungsklima im Zentralwallis ist also bedeutend verschie-

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den von den anderen Landesteilen. Etwas ähnlich scheint die Situation auch für die Station Altdorf im Reusstal zu sein, die ebenfalls einen vergleichsweise hohen Wert von 25.7 Wm-2 aufweist zu den umliegenden Stationen.

Tabelle 3: Gesamtübersicht zur Bearbeitung der ANETZ-Globalstrahlungsreihen. Angegeben sind die bearbeitete Datenperiode, die Anzahl der Eingriffe auf den Korrekturstufen 2, 3 und 4 und die beste Übereinstimmung mit den jeweiligen Vergleichsstationen (siehe Tab. 1).

Abk. (Nr.) Periode Stufe 2

(- / neu / mut.)

Stufe 3 Stufe 4

(neu)

√𝑹𝟐𝒎𝒎𝒎 [Wm-2]

(Nr.)

BAS (48) 01.01.1981 – 24.12.2012 6 (1 / 1 / 1) 1 64 (7) 15.2 (68)

SMA (44) 01.01.1981 – 19.08.2010 9 (3 / 1 / 5) 11 42 (6) 15.2 (48)

ALT (14) 01.01.1981 – 05.06.2012 9 (0 / 4 / 3) 20 73 (0) 25.7 (48)

LAE (68) 01.12.1989 – 06.10.2010 4 (0 / 0 / 0) 0 46 (2) 13.6 (44)

RUE (39) 04.01.1983 – 09.08.2006 5 (0 / 0 / 0) 12 36 (3) 12.2 (48)

BUS (40) 01.06.1984 – 04.09.2007 6 (0 / 1 / 0) 14 64 (7) 16.3 (48)

PAY (2) 01.01.1981 – 01.02.2010 4 (0 / 0 / 0) 16 96 (5) 17.5 (48)

WYN (4) 01.01.1981 – 15.06.2005 5 (0 / 0 / 0) 72 63 (0) 12.8 (2)

NEU (23) 01.01.1981 – 11.10.2007 7 (0 / 0 / 0) 20 71 (0) 11.9 (2)

BER (53) 01.01.1981 – 28.09.2006 8 (0 / 0 / 1) 22 48 (3) 12.8 (2)

FAH (9) 01.01.1981 – 12.04.2006 7 (0 / 1 / 0) 49 61 (0) 18.6 (48)

CDF (38) 01.01.1981 – 01.12.2008 6 (0 / 1 / 1) 0 198 (9) 23.4 (48)

FRE (52) 01.01.1981 – 14.09.2005 7 (0 / 0 / 1) 16 86 (1) 19.1 (38)

CHA (12) 01.01.1981 – 15.03.2007 11 (0 / 0 / 1) 35 773 (224) 30.6 (38)

DOL (1) 01.01.1981 – 08.06.2006 12 (0 / 2 / 0) 44 379 (18) 23.9 (38)

CGI (51) 01.01.1981 – 30.03.2008 13 (0 / 3 / 3) 91 78 (6) 27.3 (23)

GVE (31) 01.01.1981 – 12.06.2009 13 (1 / 4 / 2 ) 90 62 (0) 17.1 (51)

PUY (34) 01.01.1981 – 03.10.2005 6 (2 / 2 / 1) 59 70 (0) 15.4 (31)

AIG (7) 01.01.1981 – 01.09.2005 5 (5 / 1 / 0) 46 94 (0) 22.8 (51)

MLS (8) 01.10.1982 – 14.10.2008 9 (0 / 1 / 0) 91 908 (54) 20.6 (1)

PLF (70) 01.10.1989 – 08.08.2005 6 (3 / 4 / 1 ) 0 24 (0) 17.1 (52)

INT (25) 01.01.1981 – 23.08.2007 11 (0 / 1 / 0) 66 175 (1) 26.3 (53)

ABO (36) 01.12.1983 – 24.08.2009 4 (2 / 2 / 1) 50 38 (11) 21.5 (25)

SIO (21) 01.01.1981 – 26.11.2008 7 (1 / 1 / 2) 63 143 (2) 35.9 (2)

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MVE (10) 01.01.1981 – 11.02.2009 6 (1 / 1 / 3) 57 97 (4) 23.9 (21)

VIS (37) 01.01.1981 – 16.04.2008 6 (4 / 3 / 2) 19 796 (76) 23.0 (21)

FEY (65) 01.05.1989 – 03.11.2005 5 (0 / 4 / 0) 41 23 (0) 15.6 (21)

ZER (11) 01.01.1982 – 24.05.2005 9 (0 / 1 / 6) 25 62 (3) 24.2 (10)

EVO (63) 01.10.1986 – 11.05.2005 6 (1 / 5 / 0) 40 154 (13) 21.1 (11)

GSB (35) 01.11.1981 – 06.10.2005 8 (2 / 2 / 3) 16 349 (14) 33.3 (15)

ULR (15) 01.01.1981 – 11.09.2007 9 (1 / 3 / 4) 18 149 (13) 23.2 (11)

GRH (66) 01.05.1989 – 02.12.2008 3 (0 / 2 / 1) 8 93 (26) 27.5 (63)

JUN (3) 01.01.1981 – 15.08.2006 8 (1 / 0 / 3) 26 867 (28) 49.3 (35)

LUZ (41) 01.01.1981 – 12.12.2006 8 (1 / 3 / 2) 47 345 (21) 20.4 (48)

NAP (20) 01.01.1981 – 28.08.2006 8 (0 / 0 / 3) 38 177 (1) 26.8 (41)

PIL (13) 01.01.1981 – 26.08.2008 7 (2 / 0 / 5) 2 340 (2) 28.1 (20)

ENG (42) 01.11.1982 – 14.01.2010 6 (3 / 3 / 3) 19 56 (3) 27.7 (20)

REH (58) 01.01.1981 – 03.04.2007 8 (0 / 1 / 1) 13 44 (2) 12.8 (44)

KLO (32) 01.01.1981 – 10.07.2008 15 (1 / 3 / 4) 2 1342 (35) 11.2 (58)

SHA (43) 01.07.1981 – 25.03.2008 9 (2 / 0 / 5) 20 301 (24) 13.5 (58)

WAE (56) 01.01.1981 – 04.06.2008 7 (1 / 2 / 5) 34 87 (44) 16.7 (44)

TAE (57) 01.01.1981 – 27.03.2006 8 (2 / 2 / 4) 74 47 (0) 10.9 (58)

GUT (54) 01.01.1981 – 24.03.2006 10 (0 / 0 / 5) 13 49 (0) 13.1 (57)

HOE (69) 01.04.1992 – 02.06.2008 7 (0 / 1 / 2) 68 63 (8) 18.8 (68)

STG (29) 01.08.1981 – 24.04.2007 9 (2 / 1 / 4) 35 58 (0) 17.1 (44)

GLA (30) 01.01.1981 – 27.06.2005 9 (1 / 1 / 3) 32 63 (0) 22.5 (14)

VAD (6) 01.01.1981 – 03.08.2006 8 (0 / 1 / 2) 16 92 (0) 12.0 (30)

SAE (5) 01.01.1981 – 08.09.2005 13 (2 / 0 / 2) 19 728 (16) 39.3 (13)

GUE (33) 01.01.1981 – 01.09.2005 8 (0 / 0 / 2) 16 161 (0) 41.0 (3)

CHU (19) 01.01.1981 – 18.09.2006 10 (0 / 2 / 2) 34 204 (2) 18.0 (6)

DIS (26) 01.01.1981 – 06.07.2006 8 (3 / 4 / 0) 42 140 (19) 23.9 (19)

DAV (28) 01.01.1981 – 29.05.2006 8 (0 / 2 / 2) 51 126 (1) 20.3 (26)

WFJ (46) 01.01.1981 – 23.08.2007 7 (1 / 2 / 3) 57 719 (75) 28.2 (28)

SCU (50) 01.01.1981 – 18.08.2005 10 (0 / 2 / 2) 60 141 (5) 16.2 (28)

SAM (18) 01.01.1981 – 19.08.2010 8 (1 / 2 / 3) 19 210 (9) 12.1 (50)

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HIR (27) 01.01.1981 – 08.03.2010 8 (1 / 1 / 3) 48 150 (17) 19.6 (26)

ROB (49) 01.01.1981 – 23.01.2008 7 (0 / 3 / 3) 16 46 (22) 23.4 (50)

COV (47) 01.01.1981 – 18.06.2009 8 (0 / 3 / 4) 84 680 (72) 27.1 (46)

SBE (45) 01.11.1981 – 08.08.2005 10 (3 / 5 / 3) 59 63 (2) 20.7 (49)

PIO (16) 01.01.1981 – 21.10.2009 8 (1 / 3 / 5) 40 39 (0) 23.0 (49)

COM (67) 01.02.1988 – 21.06.2007 4 (0 / 3 / 0) 0 24 (9) 15.8 (49)

CIM (62) 01.01.1982 – 21.10.2009 7 (5 / 0 / 4) 38 184 (17) 29.9 (67)

ROE (71) 01.08.1991 – 10.07.2007 4 (0 / 1 / 3) 64 138 (5) 28.2 (66)

OTL (59) 01.01.1981 – 09.03.2006 7 (1 / 2 / 2) 71 147 (20) 20.3 (62)

MAG (22) 01.01.1981 – 15.02.2006 7 (4 / 1 / 6) 70 163 (17) 16.9 (59)

LUG (17) 01.01.1981 – 24.11.2009 12 (2 / 6 / 6) 50 84 (0) 12.6 (22)

SBO (24) 01.08.1981 – 28.07.2008 11 (2 / 3 / 6) 5 254 (0) 14.0 (17)

4.1 Vergleich Globalstrahlungsreihen bis Ende Bearbeitung Moesch (Ende 2005)

Die Bearbeitung durch Moesch hörte Ende 2005 auf, wobei laut Aussage von Moesch eine tiefe Bearbeitung nur bis und mit dem Jahr 2000 durchgeführt worden war (Begert (2009)). An dieser Stelle sollen deshalb die alte Bearbeitung durch Moesch mit der aktuellen Bearbeitung verglichen werden von 1981 – 2005.

Abbildung 1: Korrekturstufe 1 aus der Bearbeitung Moesch

Abbildung 1 zeigt den Zustand der unkorrigierten Globalstrahlungsreihen auf Stufe 1, also noch ohne Bearbeitung. Deutlich zu sehen sind die sehr unterschiedlichen Trends in den Reihen. Die

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höchste Zunahme im Bild mit beinahe 1 Wm-2 pro Jahr zeigt Lugano. Sogar eine leichte jährliche Abnahme in den Rohdaten ist für Samedan festzustellen.

Abbildung 2: Korrekturstufe 4 aus der Bearbeitung Moesch

In Abbildung 2 wird das Endresultat der Bearbeitung Moesch gezeigt. Gegenüber Abbildung 1 ist das Bild nun deutlich einheitlicher geworden, jedoch variieren die jährlichen Trends der Globalstrah-lung immer noch erheblich zwischen Samedan mit 0.02 Wm-2/a und 0.33 Wm-2/a für Lugano.

Abbildung 3: Korrekturstufe 4 aus der aktuellen definitiven Bearbeitung bis Ende 2005

Die Abbildung 3 zeigt das definitive Endresultat der Bearbeitung der Globalstrahlungsreihen für Korrekturstufe 4 für den Zeitraum 1981 – 2005. Die ausgewählten Reihen sind nun sehr ausgegli-chen und variieren noch zwischen 0.198 Wm-2/a und 0.276 Wm-2/a Zunahme. Dabei scheinen die Zunahmen im Tessin und im Engadin leicht geringer zu sein als auf der Alpennordseite.

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4.2 Vergleich Globalstrahlungsreihen bis Ende ANETZ

Gegen Ende der ANETZ-Periode nimmt die Anzahl der verfügbaren Stationen rasch ab. Deshalb wurde hier der Vergleich der Stationen für den Zeitraum 1982 – 2009 durchgeführt für eine Auswahl der längsten verfügbaren Reihen über die gesamte Schweiz.

Abbildung 4: Korrekturstufe 4 aus der aktuellen definitiven Bearbeitung bis Ende 2009

Abbildung 4 zeigt denselben Vergleich wie Abbildung 3, aber verlängert bis Ende 2009. Lugano und Samedan haben eine starke Zunahme des Trends verzeichnet. Insgesamt liegen nun alle Rei-hen sehr nahe beisammen mit Ausnahme von Payerne, welches noch etwas höher liegt.

In der Abbildung 5 werden die längsten Reihen schweizweit auf Monatsbasis anhand von Differen-zenreihen dargestellt. Das längste Stationsreihenpaar ist Basel und Altdorf von Januar 1981 – Juni 2012. Der Vergleich von Lugano mit Genf, Basel und Altdorf zeigt sehr einheitliche Werte von √𝑅2 im Bereich zwischen 43 Wm-2und 45 Wm-2. Eine ähnliche Grössenordnung zeigt der Vergleich zwi-schen Genf und Altdorf mit knapp 41 Wm-2. Sehr schön zu sehen ist die deutliche Abnahme der Anzahl der notwendigen Eichniveauausgleiche in die Messreihen (dargestellt in Abbildung 5 als senkrechte Linien mit Angabe der jeweiligen Stationsabkürzung). Ab dem Jahr 2000 mussten nur noch wenige Eichniveauausgleiche auf der Korrekturstufe 2 durchgeführt werden.

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Abbildung 5: Differenzenreihen Lugano (lug), Genf (gve), Basel (bas) und Altdorf (alt) aus der aktuellen Bearbeitung ab 1981 bis zum Ende der jeweiligen Globalstrahlungsreihe

4.3 Weitere Resultate

Die Datei „20160323_geaenderte_STD-Reihen.txt“ im Ordner gls/DIVERS listet für alle bearbeiteten Stationen auf, ab welchem Zeitpunkt sich die Stundenwerte der Globalstrahlung aus der neuen Be-arbeitung von der alten Bearbeitung durch Moesch unterscheiden. Die sieben Stationen BUS, INT, LAE, NEU, PAY, RUE und WYN unterscheiden sich erst nach dem 1.2.2004. Somit müssen die alten Globalstrahlungswerte für diese Stationen vor der Einführung des neuen Datenbearbeitungskonzepts am 1.2.2004 nicht mehr geändert werden.

Die Datei „20150818_Auswertung_Jahresmittel.xls“ unter gls/DIVERS enthält einen Vergleich der Monats- und Jahresmittelwerte aus der Bearbeitung Moesch (1981 – 2005) mit den entsprechenden Mittelwerten aus der aktuellen Bearbeitung. Es wurde verglichen, wie sich der Rang der Stationen verändert hat und wie häufig welche Differenzen des Jahresmittels vorkommen. Bei mehr als der Hälfte (44 Stationen) hat sich der Rang um maximal +/- 1 geändert. Bei den Differenzen der Jah-resmittel kommt die Differenz von 1 Wm-2 bei 32 Stationen vor. Das heisst in der neuen Bearbeitung liegt das Jahresmittel leicht höher als in der alten Bearbeitung. Ein Teil der Zunahme könnte von den Jahren 2006 – 2012 stammen, welche im Schnitt recht strahlungsreich waren.

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5 Übernahme der Bearbeitungen ins DWH

5.1 Ausgangslage

Das Bereinigungsverfahren beschränkt sich auf die Stundenebene, jedoch werden Zehnminutenwer-te im DWH bereits seit dem 01.02.2004 bearbeitet. Um eine konsistente Anwendung der Korrekturen vornehmen zu können, ist es daher notwendig, zunächst die Zehnminutenwerte mittels Korrekturfak-tor zu modifizieren. Dieser Faktor ist definiert als:

𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾 = 𝑆𝐾𝐾𝑆𝑆𝐾𝐾𝑆𝑆𝐾𝐾𝐾 𝑆𝐾𝐾𝐾𝐾 4𝑆𝐾𝐾𝑆𝑆𝐾𝐾𝑆𝑆𝐾𝐾𝐾 𝑆𝐾𝐾𝐾𝐾 1

Solche Faktoren wurden für sämtliche ANETZ-Stundenwerte berechnet. ANETZ-Stunden sind defi-niert als HH-1:50 bis HH:40, und entsprechen somit dem arithmetischen Durchschnitt von sechs Zehnminutenmitteln. Anschliessend können sämtliche Aggregate neu berechnet werden, sodass keine Inkonsistenzen zwischen den verschiedenen Granularitäten existieren.

Zeitraum bis 31.01.2004

Da die Zehnminutenwerte in dieser Zeitperiode unbearbeitet sind und ein Angleichen dieser Werte an die korrigierten Stundenmittel in unverhältnismässig grossem Aufwand resultieren würde, wird davon abgesehen. Die bestehenden Stundenwerte werden deshalb einfach durch die bereinigten Standardwerte der Stufe 4 ersetzt und durch eine Aggregierungssperre geschützt, damit sie nicht durch allfällige Mutationen in der feineren Granularität, der Zehnminutenmittel, überschrieben werden können.

Auf den folgenden Seiten sind hierzu und für den Zeitraum ab dem 01.02.2004 zwei Flussdia-gramme abgebildet, welche in kompakter Form die wesentlichen Inhalte des gesamten Kapitel 5 illustrieren.

Zeitraum ab 01.02.2004 bis Ende ANETZ-Zeit

Sämtliche Korrekturen der Stufe 2 lassen sich unkompliziert auf die feinere Granularität der Zehnmi-nutenmittel anwenden: Die verschiedenen Eichperioden werden mit Korrekturfaktoren homogenisiert, die über längere Zeiträume konstant bleiben und zumindest im Vergleich zu Faktoren der Stufe 4 stets nahe bei Eins sind (≈ 1.0).

Nun entsprechen die beschriebenen Bereinigungen jedoch der Stufe 4 – es sind teilweise einzelne Stundenwerte bearbeitet, was sich in Korrekturfaktoren ≶ 1.0 widerspiegeln kann. Die Multiplikation von Zehnminutenwerten mit derartigen Faktoren führt zu unerwünschten, stufenartigen Artefakten, was in Kapitel 5.2.2 näher beschrieben ist.

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10minutenwerte Messung

Datenlieferung

DWH 10minutenwerte Unbearbeitet

Stundenwerte Bearbeitet, nicht konsistent

mit 10minutenwerten

DWH

Primäraggregierung

Externe Datenbearbeitung Homogenisierte Stundenwerte

Sunergy

Überschreiben, Aggregierungssperre

Einspeisen ins DWH

Bis 31.01.2004

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10minutenwerte Messung

DWH

10minutenwerte Qualitätskontrolle & tägliche Bearbeitung

Stundenwerte Konsistent mit bearbei-

teten 10minutenwerten

DWH

1.) Primäraggregierung*1 2.) Bei Änderungen der 10minutenwerte:

Mutationsaggregierung (MutAgg) aus-

gelöst*2, neue Stundenwerte

Externe Datenbearbeitung Homogenisierte Stundenwerte

Sunergy

Datenlieferung

Spezialfall Einzelkorrekturen

( Faktorbedingte Artefak-

te, Granularitätsproblem)

Normalfall Nur Eichniveau-

ausgleich

Keine Artefakte

Korrigierte 10minutenwerte

Korrekturfaktor

× 10minwerte

Neue Stundenwerte

Nachaggregierung

Konsistent mit bearbei-

teten 10minwerten,

konsistent mit homog.

Stundenwerten

Keine DWH-

Inkonsisten-

a.) Ebenfalls Spline-

Interpolation der 10minwerte mit

homog. Stundenwerten

b.) Falls 10minwerte nicht inter-

poliert: homog. Stundenwerte

missachten, 10minwerte an

Eichniveau angleichen, Stun-

denwerte erneut berechnen

(falls interpoliert: wie a.))

a.) MutAgg

fehlgeschl. *2

b.) PrimärAgg

fehlgeschl. *1

Spline-Interpolation, Zielwerte:

Homog. Stundenmittel

Ab 01.02.2004

Einspeisen ins DWH via C&C Modul

21



5.2 Probleme im Umgang mit unterschiedlichen Granularitäten

5.2.1 DWH-verursachte Inkonsistenzen

Mutationsaggregierung und allfällige Doppelkorrektur

Die Daten wurden einmalig an Sunergy geliefert, wie in Kapitel 3.1 geschildert. Da jedoch an der MeteoSchweiz seit dem 01.02.2004 auf der Zehnminutenebene bearbeitet wird, können Werte in der Basisgranularität mutieren, nachdem die davon abhängenden Aggregate bereits berechnet worden sind. Im Regelfall löst dies eine Mutationsaggregierung aus, sämtliche aufbauende Aggregate wer-den erneut berechnet.

Schlägt die Mutationsaggregierung jedoch fehl, so sind die neu aggregierten Werte auf der Stunden-ebene nicht mehr konsistent mit den ursprünglichen Stundenmitteln, welche für die Homogenisierung verwendet wurden. Um ein Beispiel zu nennen: Wenn das erwähnte Hitzeproblem von Kapitel 3.4 im Zuge der Korrekturstufe 4 auf der Stundenebene korrigiert wird, aber ebenfalls via PuMIB oder Mandef pro auf der Basis von Zehnminutenwerten bearbeitet worden war, ohne dass die zugehöri-gen Stundenwerte anschliessend neu berechnet wurden, so erfolgt beim Anwenden der Korrek-turfaktoren und folgender Nachaggregierung in der Tat eine Doppelkorrektur.

Primäraggregierung fehlgeschlagen

Andererseits ist es auch möglich, dass trotz vorhandener Zehnminutendaten keine Stundenwerte existieren, da diese fälschlicherweise nicht aggregiert wurden. In diesem Fall sind die bearbeiteten Stundenmittel interpoliert, erkennbar an den winzigen korrespondieren Korrekturfaktoren, da der Füllwert von 32‘767 verwendet wurde als Standardwert Stufe 1.

5.2.2 Faktorbedingte Artefakte

Die durch Einzelkorrekturen auf Stufe 4 resultierenden, stark von Stunde zu Stunde variierenden Faktoren führen bei Anwendung auf der Zehnminutenebene zu unerwünschten Artefakten, die ins-besondere an wolkenarmen Tagen an Sägezähne oder auch Treppenstufen erinnern. Abbildung 6 zeigt ein Beispiel von Visp, wo das Hitzeproblem ab ca. 11 UTC zu einem nahezu exponentiellen Absinken der Messwerte bis Ende Nachmittag auf ca. 160 Wm-2 führte. Das Anheben der Stunden-werte auf den natürlichen Tagesverlauf erfolgte in diesem Beispiel mit den in Tabelle 4 aufgelisteten Faktoren, welche zunächst ansteigen bis zum Stundenwert um 14 UTC, und anschliessend wieder sinken. Bei den Übergängen von den ANETZ-Stunden, also jeweils zwischen HH:40 und HH:50, führt dies somit bei ansteigenden Faktoren zu sägezahnähnlichen Artefakten, da der HH:40 Zehnmi-nutenwert mit einem deutlich kleineren Faktor multipliziert wird, als der folgende Wert um HH:50. Nach 14 UTC sinken die Faktoren, sodass der HH:50 Wert durch die Korrektur absackt. Da die Ori-ginalwerte gegen Ende Nachmittag nur noch schwach sinken, ganz im Gegenteil zum markanten Abflachen nach 11 UTC, sind die folgenden Werte nach HH:50 fast gleich gross. Erst nach HH+1:40 sacken die Werte erneut ab, was dann zu den erwähnten Treppenstufen führt.

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Tabelle 4: Stündliche Werte und zugehörige Korrekturfaktoren in Visp am 27.05.2005. Das Anwenden der dargestell-ten, stark variierenden Faktoren auf die Zehnminutenwerte führt zu den Sägezahn- und stufenartigen Artefakten in Abbildung 6. Es gilt zu beachten, dass ANETZ-Stunden verwendet werden; der auf dem 11:00 Zeitstempel abgelegte Stundenwert, bspw., ist das Mittel der Zehnminutenwerte von 10:50 bis 11:40.

Zeit (UTC) Standardwerte Stufe 1

Faktor Standardwerte Stufe 4

10:00 848 1.0241 868.5

11:00 768 1.1489 882.4

12:00 493 1.7612 868.3

13:00 323 2.4418 788.7

14:00 206 3.5732 736.1

15:00 163 2.9662 483.5

16:00 168 2.0967 352.2

17:00 180 1.0241 184.3

Abbildung 6: Beispiel der unerwünschten Artefakte, verursacht durch die Verwendung stündlicher Korrekturfaktoren für Zehnminutenwerte. Dargestellt sind die korrigierten Zehnminutenmittel für Visp am 27.05.2005, weitere Details sind im Text und in Tabelle 4 zu finden.

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Abbildung 7: Weiteres Beispiel für Samedan.

5.3 Vorgehensweise

5.3.1 Generelles

Da sich die Korrekturen der Stufe 4 durch die stark variierenden Faktoren von den Korrekturen der Stufe 2 unterscheiden lassen (Kapitel 5.1), wurden diese vor Übernahme ins DWH grösstenteils kontrolliert und bei Bedarf dokumentiert. Bei einigen wenigen Stationen wie z.B. Visp oder Kloten wurden aufwandbedingt nur diejenigen Korrekturfaktoren analysiert, welche markant von Eins ab-weichen. Für Visp bedeutet dies, dass Faktoren 𝐾 < 1.63 nicht näher betrachtet wurden. Bei den meisten anderen Stationen wurden jedoch sämtliche singuläre Faktoren, d.h. Faktoren der Korrek-turstufe 4, kontrolliert. Alle weiteren Ausnahmen sind in Tabelle 5 aufgelistet.

Tabelle 5: Aus Zeitgründen nicht kontrollierte Korrekturfaktoren f für ein Dutzend der insgesamt 67 Stationen. Stationskürzel Korrekturfaktoren

CHA 0.70 < 𝐾 < 1.00

COV 0.70 < 𝐾 < 1.07

DAV 0.97 < 𝐾 < 1.09

DOL 0.85 < 𝐾 < 1.02

GSB 0.90 < 𝐾 < 1.18

JUN 0.85 < 𝐾 < 1.00

KLO 0.95 < 𝐾 < 1.13

MLS 0.80 < 𝐾 < 1.00

SAE 0.80 < 𝐾 < 1.15

VIS 0.98 < 𝐾 < 1.63

WAE 0.95 < 𝐾 < 1.25

WFJ 0.80 < 𝐾 < 1.07

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Konkret wurde analysiert, ob die aktuellen Zehnminutenwerte im DWH multipliziert mit den Korrek-turfaktoren in den gewünschten bereinigten Stundenwerten resultieren. Falls nicht, so war dies ent-weder auf fehlgeschlagene Mutationsaggregierungen, oder aber ursprünglich fehlende Stundenwerte zurückzuführen, wie ausgeführt in Kapitel 5.2.

Da wie in Tabelle 5 ersichtlich nicht alle Einzelkorrekturen kontrolliert wurden, erfolgte nach Anwen-den der Faktoren im DWH eine umfassende Analyse, ob die erneut aggregierten Stundenwerte auch tatsächlich den Zielwerten entsprechen. In der Tat konnten dadurch einige Dutzend inkonsistente Stundenwerte identifiziert werden, die aufgrund nicht kontrollierter Faktoren andernfalls ignoriert worden wären. Ein grosser Teil davon beschränkt sich auf Visp, was angesichts der vielen Korrektu-ren des Hitzeproblems nicht erstaunlich ist.

Mutationsaggregierungen

Im Falle fehlgeschlagener Mutationsaggregierungen wurde entschieden, grundsätzlich die bereinig-ten Stundenwerte zu verwenden, daher werden Bearbeitungen auf der Zehnminutenebene mit PuMIB oder Mandef pro nicht beachtet. Das Problem trat nur für eine Minderheit der Stationen und jeweils vereinzelt auf, und ist klar von fehlgeschlagenen Primäraggregierungen abzugrenzen.

Konkret wurden einige Faktoren derart modifiziert, dass die korrigierten Zehnminutenwerte aggre-giert auf der Stundenebene wiederum konsistent mit den bereinigten Stundenwerten sind, um die bereits genannte Doppelkorrektur zu vermeiden. Ein Beispiel von den resultierenden Zehnminuten-werten für Samedan ist in Abbildung 7 dargestellt. Die neu berechneten Stundenwerte sind zwar konsistent mit den bereinigten Werten, bzw. die Diskrepanzen kleiner als 5 Wm-2, doch die damit eingeführten Artefakte mindern die Qualität der Zehnminutenwerte drastisch. Die weitere Vorge-hensweise ist ausführlich in Kapitel 5.3.2 geschildert.

Fehlende Aggregate

Anders als bei den fehlgeschlagenen Mutationsaggregierungen gilt es hier, zwischen interpolierten Stundenwerten und unbearbeiteten Zehnminutenwerten zu entscheiden. Ein plausibler Messwert ist jeglicher Interpolation vorzuziehen, insofern werden unbearbeitete Zehnminutenwerte lediglich an das Eichniveau angepasst, nicht aber an die stündlichen Interpolationen angeglichen.

5.3.2 Stufenbildung: Spline-Interpolation der Zehnminutenwerte

5.3.2.a) Methode

Das Ziel der Interpolation ist, glatte Zehnminutenwerte zu erhalten, welche aggregiert mit den homo-genisierten Stundenmitteln, den Zielwerten, konsistent sind. Hierfür wurde stets eine Spline-Interpolation verwendet, wobei sich deren Resultate von einer linearen Interpolation nur minim unter-scheiden.

Die Motivation hierzu basiert auf dem Grundgedanken, dass mit Korrekturfaktoren der Stufe 4 modi-fizierte Zehnminutenwerte keineswegs als tatsächlich gemessene Rohwerte zu betrachten sind. Insofern ist es sinnvoll, die bereits mit Faktoren multiplizierten Werte ausser Acht zu lassen, statt-dessen zu interpolieren und dies entsprechend zu kennzeichnen. Sämtliche interpolierten Zehnminu-

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tenwerte erhalten darum die Mutationsinformationsnummer 102 (MI 102), was für „Wert von Hand gesetzt oder interpoliert“ steht. Dadurch ist klar ersichtlich, dass die betroffenen Daten nicht als wah-re Messwerte zu verstehen sind (Abbildung 10).

Die Interpolationen wurden mit einem Skript von Michael Begert berechnet, wobei für jeden einzel-nen Tag ein Plot erstellt wurde, um visuell überprüfen zu können, ob die neuen Werte plausibel sind. Auffälligkeiten lassen sich so einfach feststellen, deren Handhabung ist unten beschrieben. Das Verfahren orientiert sich an einer Methodik zur Umlegung monatlicher Homogenisierungsbeträge auf Tageswerte von Vincent et al. (2002). Anstelle der dort verwendeten linearen Interpolation wird eine Spline-Interpolation verwendet.

Da bei gewissen Stationen zahlreiche Einzelkorrekturen auf der Stundenebene erfolgten, wurde entschieden, nur dann eine Spline-Interpolation zu berechnen, wenn die Faktoren ausreichend von Stunde zu Stunde variieren:

Kriterium für Spline-Interpolation: 𝐾(𝐻𝐻 + 1) − 𝐾(𝐻𝐻) > 0.3

In Worten bedeutet dies, dass der Betrag der Änderung des Korrekturfaktors zwischen zwei Stunden mindestens 0.3 betragen muss. Die Konsequenzen dieses Kriteriums werden in Kapitel 5.4 disku-tiert.

5.3.2.b) Manuelle Anpassungen

Es gibt verschiedene Gründe, weshalb sich die Vorgehensweise für das Anwenden der Spline-Interpolationen unterscheiden kann:

Übergang zu umliegenden Werten

Wird bspw. ein einzelner Stundenwert um 08:00 durch einen Korrekturfaktor von 𝐾 = 2.5 erhöht, bedeutet dies, dass davon nur die sechs Zehnminutenwerte von 07:50 bis 08:40 betroffen sind, nicht aber die angrenzenden Werte von 07:40, 08:50 etc. Prinzipiell sollten letztere nicht modifiziert wer-den, da sie als homogenisierte, nicht aber manuell bearbeitete Datenpunkte betrachtet werden kön-nen. Andererseits ist es auch nicht sinnvoll, strikt nur die betroffenen Zehnminutenwerte zu ändern, obwohl die umliegenden Werte offensichtlich nicht plausibel sind. Hierzu ein fiktives Beispiel in Ta-belle 6, wo zwischen 07:40 und 08:50 die Messwerte trotz wolkenfreien Bedingungen einbrechen, z.B. aufgrund von temporärer Abschattung. Eine strikte Anwendung des Korrekturfaktors 𝐾 = 2.5 für den 08:00 Stundenwert und die darin „enthaltenen“ Zehnminutenwerte ist suboptimal, siehe die re-sultierende Zeitreihe in der Spalte f × Originalwert. Die Spline-Interpolation bügelt dies aus, da die 07:00 und 09:00 Stundenwerte durch das Problem nur leicht gesenkt wurden. Somit kann für 07:40 sowie 08:50 ebenfalls der interpolierte Wert verwendet werden, was in einer plausibleren Zeitreihe resultiert und die betroffenen, zunächst unkorrigierten Stundenwerte leicht erhöht.

Derartige Ausweitungen der Spline-Interpolationen erfolgten hauptsächlich für Korrekturen der Hit-zeprobleme in Visp, aber auch bei einigen anderen Stationen.

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Korrigierter Stundenwert resultiert in unplausibler Zeitreihe auf der Zehnminutenebene

Ein Beispiel hierfür findet sich in Abbildung 9, wo der korrigierte 14:00 Stundenwert vermutlich et-was zu hoch ist, bzw. die angrenzenden Stundenmittel zu tief. In Einzelfällen wurden bereits korri-gierte Stundenmittel deshalb bewusst geändert, sodass die resultierenden interpolierten Zehnminu-tenwerte plausibler sind.

Tabelle 6: Fiktives Beispiel einer temporären Abschattung, die ausschliesslich für den 08:00 Stundenwert korrigiert wurde, sich auf der Zehnminutenebene jedoch auf eine grössere Periode als die betroffene ANETZ-Stunde auswirkt. In solchen Fällen ist es sinnvoll, die Spline-Interpolation leicht auszuweiten, um die Korrektur in der feineren Granularität sinnvoll umzusetzen. Zeit (UTC) Original-

wert f f × Original-

wert Spline-Interpolation

finale Zeit-reihe

07:20 752 1.0 752 732 752

07:30 770 1.0 770 754 770

07:40 319 1.0 319 788 788

07:50 311 2.5 778 797 797

08:00 324 2.5 810 804 804

08:10 309 2.5 773 824 824

08:20 329 2.5 823 835 835

08:30 337 2.5 843 845 845

08:40 343 2.5 858 853 853

08:50 351 1.0 351 859 859

09:00 869 1.0 869 870 869

Abbildung 8: Spline-Interpolation für den 13.04.2005 in Samedan. Die interpolierten Zehnminutenwerte verändern die Stundenmittel entweder gar nicht oder allenfalls marginal (∆ ≤ 5 𝑊𝑚−2), sind aber deutlich glatter als zuvor, wie in Abbildung 7 ersichtlich. Im Gegensatz zu Abbildung 10 wurde dieser CLIMAP-Plot ohne MI erstellt.

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Abbildung 9: Spline-Interpolation für Visp, siehe auch Abbildung 6. Hier sticht der Buckel rund um 14:00 hervor, eine Konsequenz der vorgegebenen korrigierten Stundenwerte. In diesem konkreten Beispiel wurde der Buckel belassen, da ansonsten konsequenterweise noch viele andere Anpassungen nötig wären – nur offensichtlich unplausible Stun-denwerte wurden erneut modifiziert, bspw. bei ausgeprägter Bimodalität („Kamelhöcker“) trotz wolkenfreien Bedin-gungen.

Abbildung 10: Musterbeispiel für interpolierte Zehnminutenwerte aufgrund des Hitzeproblems in Visp, die interpolier-ten Datenpunkte sind eingekreist (MI 102) .

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Spezialfälle

Auf der Zehnminutenebene sind gewisse Probleme einfacher zu erkennen als anhand von Stun-denmitteln. Ein Beispiel dafür ist ein bereits bekanntes Logger-Problem: Anstatt einem Füllwert wird das letzte Zehnminutenmittel einfach erneut ausgegeben, teilweise mehrmals hintereinander. Die-ses Problem trat z.B. in Comprovasco und Interlaken auf. In den Fällen, wo einzelne Stundenwerte an einem betroffenen Tag korrigiert wurden, war es deshalb sinnvoll, die Spline-Interpolationen auf eine längere Periode auszuweiten.

Es gibt weitere Fälle, wo nach intensiver Analyse eine manuelle Nachbearbeitung ohne Spline-Interpolation erfolgte. Oft wurde der Parameter sre000z0, die Sonnenscheindauer eines Zehnminu-tenintervalls, als Zusatzinformation verwendet. Auch Nachbarstationen wurden für derartige rein manuelle Interpolationen beigezogen. Wie dies so üblich ist, erhalten derartige Bearbeitungen ebenfalls die MI 102 und sind daher nicht von den Spline-Interpolationen zu unterscheiden.

5.4 Zusammenfassung Stand DWH

Trotz beträchtlichem Aufwand verbleiben wohl einige Artefakte im DWH. Einerseits wurden auf-grund des erwähnten Kriteriums nicht alle Stufen, Sägezähne etc. erfasst, jedoch sehr wohl die stark ausgeprägten Artefakte wie die gezeigten Beispiele für Visp und Samedan. Andererseits ist es für den Spezialfall Visp möglich, dass das Kriterium mit ∆> 0.3 vereinzelt nicht berücksichtigt wur-de, da wie in Tabelle 5 ersichtlich alle Korrekturfaktoren 0.98 < 𝐾 < 1.63 ignoriert wurden.

Abschliessend soll darauf hingewiesen werden, dass die Stundenwerte seit dem 01.02.2004 im DWH nun bis auf kleine Diskrepanzen < 5 𝑊𝑚−2 und abgesehen von manuellen Anpassungen (5.3.2.b)) konsistent sind mit den ursprünglichen, von Sunergy homogenisierten Stundenmitteln, sowie mit den zugehörigen, teilweise interpolierten Zehnminutenwerten.

5.5 Fazit

Die einheitliche Homogenisierung der gesamten ANETZ-Periode mit der Methode von Moesch und Zelenka (2004) auf der Basis von Stundenwerten führte dazu, dass die Homogenisierungsfaktoren ab Februar 2004 auf Zehnminutenbasis umgelegt werden mussten. Dies führte zusammen mit der Tatsache, dass Stundenwerte nach der Lieferung an Sunergy an der MeteoSchweiz noch korrigiert und verändert wurden, zu diversen Komplikationen bei der Übernahme der Resultate ins DWH. Dies lässt sich gut anhand der beiden Flussdiagramme auf Seiten 19 und 20 nachvollziehen, wo die Illust-ration für den Zeitraum ab dem 01.02.2004 einen ungleich höheren Komplexitätsgrad aufweist. Der Arbeitsaufwand war für die Zeit nach Februar 2004 deutlich grösser, um all die genannten Probleme so gut wie möglich abzufangen.

Zukünftige Verfahren zur Korrektur/Homogenisierung von Globalstrahlungsdaten müssen dieser Tatsache Rechnung tragen und auf der tiefsten bearbeiteten Granularität ansetzten. Es ist deshalb zu empfehlen, den Teil der Tools von Moesch und Zelenka, welcher für die SMN-Messungen weiter verwendet werden soll, auf die Bearbeitung von Zehnminutenwerten anzupassen.

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Abkürzungen

DWH

MCH

Data Ware House an der MeteoSchweiz, zentrale Datenbank für alle Daten und Metadaten

MeteoSchweiz

MI Mutationsinformation, bzw. Mutationsinformationsnummer

PuMIB Plausibilität-und Mutationsinformation interaktive Bearbeitung

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Literaturverzeichnis

Begert M., 2009: Bearbeitung Globalstrahlung durch Moesch – Beschreibung Arbeitsablauf, internes Arbeitspapier, MeteoSchweiz, Zürich, Schweiz.

Moesch, M., und A. Zelenka, 2004: Globalstrahlungsmessung 1981–2000 im ANETZ. Fachbericht MeteoSchweiz, 207, 83pp.

Vincent, L., X. Zhang, B.R. Bonsal und W.D. Hogg, 2002: Homogenization of Daily Temperatures over Canada. J. Climate, 15, 1322-1334.

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