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DFG-Schwerpunktprogramm 1167

DFG-Schwerpunktprogramm 1167
Ansprechpartner:Prof. Dr. Ch. Kottmeier, Dr. U. Corsmeier
Projektgruppe:IMK-TRO
Niederschlagsauslösung  durch Konvektion und Orographie; Convective and Orographical Induced Precipitation Study (COPS)

Im Gegensatz zu Wettervorhersageparametern wie Temperatur und Druck, hat es in den vergangenen Jahren bei der Güte der quantitativen Niederschlagsvorhersage mit numerischen Modellen kaum messbare Fortschritte gegeben. Dies obwohl die Physik der Vorhersagemodelle stetig ergänzt und die Auflösung der Modelle aufgrund der verbesserten Rechnerleistung kontinuierlich erhöht worden ist. Der Vorhersage der Niederschlagsmenge kommt aber sowohl in der interessierten Öffentlichkeit als auch in der Wirtschaft und in den Verwaltungen eine große Bedeutung zu, da speziell extreme Niederschlagsereignisse große volkswirtschaftliche Konsequenzen haben können (Hagelunwetter, Elbehochwasser).

Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms „Quantitative Niederschlagsvorhersage“ ist deshalb ein umfangreiches Feldmessprogramm „Convective and Orographical Induced Precipitation Study (COPS)“ geplant, mit dessen Hilfe Daten gewonnen und Verfahren entwickelt werden sollen, um die quantitative Niederschlagsvorhersage mit Hilfe numerischer Modelle zu verbessern. Das Feldmessprogramm COPS wird gemeinsam vom Institut für Physik und Meteorologie (IPM) der Universität Hohenheim  und dem Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK) der Universität Karlsruhe und des Forschungszentrums Karlsruhe unter Einsatz modernster Fernerkundungs- und in-situ Messverfahren konzipiert, durchgeführt und ausgewertet. Eine Beteiligung führender Forschergruppen aus Deutschland, dem europäischen Ausland und den USA an dem Messprogramm wird angestrebt. Die Feldphase von COPS wird im Sommer 2007 in der Mittelgebirgsregion von Südwestdeutschland stattfinden. Das Vorhaben wird von Prof. Dr. Volker Wulfmeyer (IPM) und Prof. Dr. Christoph Kottmeier (IMK) koordiniert.

Da die Hauptdefizite numerischer Modelle (z.B. dem Lokalmodell des Deutschen Wetterdienstes) bei der korrekten Vorhersage großer, lokal begrenzter Niederschlagsmengen und deren Eintreten im Tagesverlauf liegen, wird sich das Feldmessprogramm COPS speziell dem Thema „Auslösung von Konvektion über orographisch strukturiertem Gelände“ widmen (s. Abbildungen). Als Gründe für dieses Modellverhalten werden neben der Modellauflösung und der Konvektionsparametrisierung auch fehlende hoch aufgelöste Daten diskutiert, die die inhomogenen Feuchte-, Temperatur- und Windfelder hinreichend auflösen. Das Messprogramm soll dazu beitragen diese Defizite zu beseitigen und eine verlässlichere quantitative Niederschlagsprognose zu erzielen.

COPS wird sich mit der Untersuchung konvektiver Prozesse auf verschiedenen Skalen beschäftigen:

• Auslösung lokaler Konvektion über Mittelgebirgen (Hot Spots),
• Entwicklung von Konvektion vor, an und in Fronten (Squall Lines) und
• Bildung von Konvektion durch Auslösung potenzieller Instabilität.

Wenn Sie mehr Informationen wünschen oder an einer Beteiligung an COPS interessiert sind, setzen Sie sich bitte mit uns in Verbindung (Dr. U. Corsmeier). In kürze wird eine Übersichtsbroschüre und ein Scientific Document zu COPS erscheinen. 

Niederschlagsvorhersagen für den Nordschwarzwald mit den LM-Modellversionen 7 km, 2.8 km und 1 km Gitteweite und Vergleich mit Radarmessungen. Die 7 km-Version ist mit Konvektionsparametrisierung gerechnet (Braun et al., 2003)

Differenz von prognostiziertem und wirklich gefallenem Niederschlag in Liter pro Quadratmeter während einer konvektiven Wetterlage am 19. Juni 2002. Die Prognose wurde mit dem LM in 7 km Version mit Konvektionsparametrisierung gerechnet (Eisenmann und Corsmeier, 2004).