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Is an NWP-Based Nowcasting System Suitable for Aviation Operations?

Mazzarella, Vincenzo und Milelli, Massimo und Lagasio, Martina und Federico, Stefano und Torcasio, Claudia und Biondi, Riccardo und Realini, Eugenio und Llasat, Maria del Carmen und Rigo, Tomeu und Esbri, Laura und Kerschbaum, Markus und Temme, Marco-Michael und Gluchshenko, Olga und Parodi, Antonio (2022) Is an NWP-Based Nowcasting System Suitable for Aviation Operations? Remote Sensing, 14 (4440). Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/rs14184440. ISSN 2072-4292.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
8MB

Offizielle URL: https://www.mdpi.com/journal/remotesensing

Kurzfassung

The growth of air transport demand expected over the next decades, along with the increasing frequency and intensity of extreme weather events, such as heavy rainfalls and severe storms due to climate change, will pose a tough challenge for air traffic management systems, with implications for flight safety, delays and passengers. In this context, the Satellite-borne and IN-situ Observations to Predict The Initiation of Convection for ATM (SINOPTICA) project has a dual aim, first to investigate if very short-range high-resolution weather forecast, including data assimilation, can improve the predictive capability of these events, and then to understand if such forecasts can be suitable for air traffic management purposes. The intense squall line that affected Malpensa, the major airport by passenger traffic in northern Italy, on 11 May 2019 is selected as a benchmark. Several numerical experiments are performed with a Weather Research and Forecasting (WRF) model using two assimilation techniques, 3D-Var in WRF Data Assimilation (WRFDA) system and a nudging scheme for lightning, in order to improve the forecast accuracy and to evaluate the impact of assimilated different datasets. To evaluate the numerical simulations performance, three different verification approaches, object-based, fuzzy and qualitative, are used. The results suggest that the assimilation of lightning data plays a key role in triggering the convective cells, improving both location and timing. Moreover, the numerical weather prediction (NWP)-based nowcasting system is able to produce reliable forecasts at high spatial and temporal resolution. The timing was found to be suitable for helping Air Traffic Management (ATM) operators to compute alternative landing trajectories.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/188760/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Is an NWP-Based Nowcasting System Suitable for Aviation Operations?
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Mazzarella, VincenzoCIMA Research Foundation, Savona, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Milelli, MassimoCIMA Research Foundation, Savona, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lagasio, MartinaCIMA Research Foundation, Savona, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Federico, StefanoIstituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima - C.N.R. (ISAC)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Torcasio, ClaudiaIstituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima - C.N.R. (ISAC)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Biondi, RiccardoGeosciences Department, University of Padua, Padua, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Realini, EugenioGEOMATICS RESEARCH & DEVELOPMENT SRL, Como, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Llasat, Maria del CarmenDepartment of Applied Physics, Universitat de Barcelona, SpainNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rigo, TomeuMeteorological Service of Catalonia, SpainNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Esbri, LauraDepartment of Applied Physics, Universitat de Barcelona, SpainNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kerschbaum, MarkusAustro Control GmbH, Wien, AustriaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Temme, Marco-MichaelMarco.Temme (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2446-5489NICHT SPEZIFIZIERT
Gluchshenko, OlgaOlga.Gluchshenko (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2189-1319NICHT SPEZIFIZIERT
Parodi, AntonioCIMA Research Foundation, Savona, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:6 September 2022
Erschienen in:Remote Sensing
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:14
DOI:10.3390/rs14184440
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
ISSN:2072-4292
Status:veröffentlicht
Stichwörter:WRF; numerical weather prediction; nowcasting; data assimilation; severe weather; events; aviation; air traffic management
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Luftverkehr und Auswirkungen
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AI - Luftverkehr und Auswirkungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Klima, Wetter und Umwelt
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Flugführung > Lotsenassistenz
Hinterlegt von: Temme, Dr.rer.nat. Marco-Michael
Hinterlegt am:25 Nov 2022 08:22
Letzte Änderung:05 Dez 2022 10:55

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