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Fragen zum Einfluss von Aerosolpartikeln und Kondensations- sowie Eiskeimen auf die Bildung und Entwicklung von Niederschlag in stark konvektiven Wolken

Fragen zum Einfluss von Aerosolpartikeln und Kondensations- sowie Eiskeimen auf die Bildung und Entwicklung von Niederschlag in stark konvektiven Wolken
Ansprechpartner:

Prof. Dr. K. D. Beheng


Seit längerem wird vermutet, dass Aerosolpartikel die Konvektionsaktivität von Wolken, speziell konvektiver Wolken, beeinflussen. Mit numerischen Simulationen soll geklärt werden, ob diese Hypothese tragfähig ist.

Zur Prüfung dieser Hypothese werden am IMK numerische Simulationen von Situationen, in denen konvektive Wolken eine Rolle spielen, mit dem operationellen COSMO-Wettervorhersagemodell des Deutschen Wetterdienstes durchgeführt. In diesem Modell wird die am Institut entwickelte neue Parametrisierung der Wolkenmikrophysik (2 Momenten Verfahren, Seifert und Beheng, 2006a,b) eingesetzt. Das 2 Momenten Verfahren wurde zu diesem Zweck um einen weitere Hydrometeorklasse, nämlich Hagel, erweitert (Blahak, 2008, Cancun).

 

Folgende Situationen wurden untersucht:

  •  Die Entwicklung und der Verlauf eines starkes Hagelgewitters, das am 28. Juni 2006 in Villingen-Schwenningen einen wirtschaftlichen Schaden von 280 Millionen Euro verursachte (Noppel, H., Blahak, ...)
  • Beeinflussung der Niederschlagsbildung im östlichen Mittelmeerraum mit dem Ziel, Niederschlag über Land statt über dem Meer fallen zu lassen (Noppel, H., Pokrovsky,. ..)
  • Effekte von erhöhten Kondensationskern- und Eiskeimkonzentrationen auf Bodenniederschlagsmengen während dreier Sommerperioden ( Seifert, A., Köhler, ...)

 

Es stellte sich heraus, dass je nach Situation ein mehr oder weniger großer Einfluss von Aerosolen auf den Niederschlag auftrat, eine zwingende Kette von Ursache und Wirkung allein durch Aerosole aber nicht nachweisbar war.

 

Literatur:

1. Noppel, H., Blahak, U., Seifert, A., Beheng, K.D. ,2009:
Simulations of a hailstorm and the impact of CCN using an advanced two-moment cloud microphysical scheme
Atmos. Res., 96, 286-301, Abstract 

2. Noppel, H., Pokrovsky, A., Lynn, B., Khain, A.P., Beheng, K.D. ,2010:
A spatial shift of precipitation from the sea to the land caused by introducing submicron soluble aerosols: Numerical modeling
J. Geophys. Res., 115 (D18212), 1-17, Abstract 

 

3. Seifert, A., Köhler, C., Beheng, K.D. , 2012:
Aerosol-cloud-precipitation effects over Germany as simulated by a convective-scale numerical weather prediction model
Atmos. Chem. Phys., 12, 709-725, Abstract 

4.Seifert, A., Beheng, K.D. ,2006:
A two-moment cloud microphysics parameterization for mixed-phase clouds. Part I: Model description
Meteorol. Atmos. Phys., 92, 45-66, Abstract 

 5. Seifert, A., Beheng, K.D. ,2006:
A two-moment cloud microphysics parameterization for mixed-phase clouds. Part II: Deep convective storms
Meteorol. Atmos. Phys., 92, 67-82, Abstract 

6. Blahak, U.
Towards a Better Representation of High Density Ice Particles in a State-of-the-Art Two-Moment Bulk Microphysical Scheme
15 th International Conference on Clouds and Precipitation, Cancun Mexico, 07.07.-11.07.2008