Förderbeginn 01.01.2021

KI-unterstützte Wolkentomographie für Fernerkundung von Wolkeneigenschaften zur Verbesserung kurzfristiger Solarenergievorhersagen

Prof. Dr. Bernhard Mayer
Ludwig-Maximilians-Universität München
Lehrstuhl für Experimentelle Meteorologie

Prof. Dr. Katherine L. Bouman
California Institute of Technology, Pasadena (CALTECH)
Department of Computing and Mathematical Sciences



Wolken sind eine der zentralen Komponenten des Klimasystems, und Künstliche Intelligenz (KI) hat das Potential, Fernerkundungsmethoden für Wolken signifikant zu verbessern. Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer neuen tomographischen Fernerkundungsmethode, ähnlich der Computertomographie in der medizinischen Diagnostik. Wir planen ein KI-gestütztes Verfahren für die Rekonstruktion von 3D Wolkeneigenschaften aus Beobachtungen unter mehreren Blickrichtungen zu entwickeln. Traditionelle Fernerkundungsmethoden nähern Wolken stark vereinfacht als eindimensionale, horizontal homogene Wolkenschichten an. Für konvektive Wolken, die einen Großteil der globalen Bewölkung ausmachen, führt diese Annahme zu einem signifikanten Bias. Deshalb werden bessere Methoden zur Untersuchung von Wolkeneigenschaften benötigt, um zum Beispiel die Kurzfristvorhersage von Solarenergie zu verbessern. Zudem können satellitengestützte Langzeitbeobachtungen von Wolkeneigenschaften unser Verständnis der Rolle von Wolken in der Energiebilanz der Erde verbessern.