Nicht-stationärer Regionaler Wettergenerator (nsRWG) ist ein multivariates autoregressives (MAR-1) stochastisches Wettermodell, das beliebig lange synthetische Zeitreihen von Wettervariablen einschließlich Niederschlag und Temperatur an mehreren Standorten generieren kann. Dabei wird die räumliche und zeitliche Abhängigkeit der Niederschläge und Temperatur an unterschiedlichen Standorten berücksichtigt, sodass konsistente raum-zeitliche Muster von Wettervariablen erzeugt werden, die in ihren statistischen Eigenschaften den Beobachtungen entsprechen

Das nicht-stationäre Modell nsRWG (Ngueyen et al., in review) basiert auf dem stationären Modell von Hundecha et al. (2009), das durch Nguyen et al., (2021) erweitert und evaluiert wurde. Im Gegensatz zu den stationären Versionen (Nguyen et al., 2021) ist die Niederschlagserzeugung in nsRWG nun auf Zirkulationsmuster als latente Variable konditioniert, die Veränderungen in der atmosphärischen Dynamik charakterisiert. Zusätzlich wird die mittlere regionale Tagestemperatur, die thermodynamische Veränderungen charakterisiert, als Kovariate für die nicht-stationären Wahrscheinlichkeitsverteilungen an einzelnen Standorten eingesetzt. nsRWG kann sowohl auf Stations- als auch Rasterbasis aufgesetzt werden. Das Modell arbeitet auf Tagesauflösung. Niederschlagszeitreihen können aber bei Bedarf auf stündliche Werte mit einem Disaggregationsmodell, das die raum-zeitliche Konsistenz beibehält, disaggregiert werden (Guan et al., 2023).

Publikationen:

Guan, X., Nissen, K., Nguyen, V. D., Merz, B., Winter, B., & Vorogushyn, S. (2023). Multisite temporal rainfall disaggregation using methods of fragments conditioned on circulation patterns. Journal of Hydrology, 621, 129640. doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.129640

Nguyen, V. D., Merz, B., Hundecha, Y., Haberlandt, U., & Vorogushyn, S. (2021). Comprehensive evaluation of an improved large-scale multi-site weather generator for Germany. International Journal of Climatology, 41(10). https://doi.org/10.1002/joc.7107

Nguyen, V. D., Vorogushyn, S., Nissen, K., Brunner, L., & Merz, B. (2024). A non-stationary climate-informed weather generator for assessing future flood risks. Advances in Statistical Climatology, Meteorology and Oceanography, 10(2), 195–216. https://doi.org/10.5194/ascmo-10-195-2024

Ullrich, S. L., Hegnauer, M., Nguyen, D. V., Merz, B., Kwadijk, J., & Vorogushyn, S. (2021). Comparative evaluation of two types of stochastic weather generators for synthetic precipitation in the Rhine basin. Journal of Hydrology, 601, 126544. doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.126544