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Neueste Datensätze für ein verbessertes Verständnis von extremen Wetterereignissen

Als Folge der globalen Erwärmung ist ein Anstieg in der Häufigkeit und Intensität unterschiedlicher Arten extremer Events zu erwarten. Die Veränderung einiger Arten von Extremereignissen wurde bereits beobachtet, beispielsweise der Anstieg in der Häufigkeit und Intensität von Dürreperioden und Starkregenereignissen. Diese Veränderungen werden in bestimmten Regionen der Erde dramatischer ausfallen. Hierbei wurde die Mittelmeerregion als eine von zwei primären „Hot-Spots“ des Klimawandels identifiziert.

Die Fähigkeit, solche dramatischen Events vorherzusagen, ist weiterhin eine große Herausforderung. Trotz signifikanten Fortschritts hinsichtlich Klimabeobachtung sowie der Prognose von Wetter und Extremereignissen innerhalb der letzten Jahre, bleiben einige Unsicherheiten erhalten. Weitere Verbesserungen hängen in hohem Maße von der Verfügbarkeit zeitlich-räumlich hochaufgelöster globaler Beobachtungen essentieller Variablen wie der Bodenfeuchte und dem atmosphärischen Wasserdampf ab. Neueste Weltraummissionen, wie zum Beispiel die „European Space Agency (ESA) Soil Moisture and Ocean Salinity“ (SMOS) Mission kann zusammen mit dem Einsatz von neuen Technologien wie der „Global Positioning Systems“ (GSPs) diese Lücke füllen. Die SMOS-Mission liefert einen einzigartigen Datensatz globaler Beobachtungen der Oberflächenbodenfeuchte, welche schon erfolgreich auf eine 1km-Auflösung herunterskaliert wurde. Zusätzlich als ein Teil der HyMeX (Hydrological Cycle in the Mediterranean Experiment) Bemühungen wurde ein außergewöhnlicher Datensatz von GPS-Beobachtungen samt Nachbearbeitung zur Verfügung gestellt.

Abbildung 1: Position der GPS-Stationen mehrerer europäischer Netzwerke, welche in einer gemeinsamen Nachbearbeitung im Rahmen von HyMeX auf ein einheitliches Produkt mit einer 10-minütigen Auflösung zusammengeführt wurden.

Im Rahmen des BMBF geförderten PREMIUM (Predictive models for Extremes and High Impact Weather under Climate Change) Projekts der Nachwuchsgruppe „Extremwettereignisse und Klimawandel“ wird ein innovatives Konzept verwendet. Dieses nutzt die Synergie aus den obengenannten hochaufgelösten Datensätzen für die Initialisierung und Assimilierung des hochaufgelösten, konvektionserlaubenden, regionalen Klimamodells COSMO-CCLM. Verschiedene räumlich-zeitliche Skalen von Tagen bis zu Dekaden und einer räumlichen Auflösung von bis zu 500m werden simuliert. Unser Ziel ist es, die fehlenden Wissenslücken durch die Verbesserung der Modellierung und des Verständnisses von Klima- und Wetterextremen und den damit verbundenen Mechanismen zu füllen und Vorhersageunsicherheiten zu reduzieren.

Erste Ergebnisse weisen bereits einen positiven Effekt der Nutzung solcher neuveröffentlichten Datensätze auf. Eine verbesserte Repräsentation von extremen Wetterereignissen und ein besseres Verständnis der Prozesse, die zu solchen Phänomenen führen, wurde durch eine höhere räumlich-zeitliche Auflösung der verfügbaren Beobachtungen erreicht.

Für weitere Informationen besuchen Sie unsere Homepage: http://www.imk-tro.kit.edu/english/6760.php

[Arbeitsgruppe: Extremwetterereignisse und Klimawandel]