Institut für Meteorologie und Klimaforschung

Skalenabhängige Wiedergabe der relevanten Prozesse und Sensitivitätsanalyse für sehr extreme Niederschlagsereignisse (SEVERE)

  • Ansprechpartner:

    Dipl. Geophys. H. Feldmann, Dr. A. Caldas-Alvarez, Prof. Dr. Ch. Kottmeier

  • Förderung:

    BMBF (ClimXtreme)

Das Projekt SEVERE erforscht sehr extreme Niederschlagsereignisse. Es ist in das ClimXtreme Modul A „Physik und Prozesse“ eingebunden, welches sich mit Verstärkungsmechanismen und physikalischen Grenzen von Extremereignissen in einem sich ändernden Klima befasst.

Sehr extreme Niederschlagsereignisse mit langen Wiederkehrperioden von z.B. 100 Jahren können große Schäden, etwa durch lokale oder großräumige Überflutungen, verursachen. Die Physik zeigt, dass wärmere Luft mehr Wassedampf aufnehmen kann (Clausius-Clapeyron Gleichung). Daher ist mit einem steigenden Potential für solche Extreme durch den Klimawandel zu rechnen. Die zukünftige Entwicklung hängt aber auch von der großräumigen und regionalen Verdunstung sowie der atmosphärischen Stabilität und großräumigen Dynamik ab.

Die genaue Kenntnis der zu erwartenden Wiederkehrwerte extremer Niederschläge werden zum Beispiel verwendet, um die notwendige Auslegung der Infrastruktur, wie zum Beispiel von Deichen, Brücken oder Straßen, zu ermitteln oder von Versicherungen, um das maximale Schadenspotential solcher Ereignisse abschätzen zu können oder. Die Periode, für die geeignete Beobachtungen vorliegen (ca. 50 Jahre) ist zu kurz um belastbare Abschätzungen auf längeren Zeitskalen machen zu können. Daher werden in SEVERE die Daten aus den vorhandenen großen Ensembles von regionalen Klimasimulationen verwendet

Die Vorgehensweise im Projekt gliedert sich dabei in drei Phasen:

1. Charakterisierung der Intensität, Ausdehnung und Dauer besonders extremer beobachteter Niederschlagsereignisse in Europa bezüglich der zeitlichen und räumlichen Verteilung.

2. Evaluierung von Klimasimulationen, inwieweit in ihnen die Verteilungen und großräumigen und regional wirkenden relevanten Prozesse angemessen wiedergegeben werden. Hierbei wird insbesondere die Rolle der räumlichen Auflösung, von der sehr hohen Auflösung (~ 3km) bis zur Gitterweite der globalen Modelle (~100km) berücksichtigt. Dazu werden für ausgewählte Ereignisse Downscaling Simulationen mit dem regionalen Klimamodell CCLM durchgeführt.

3.Die Ergebnisse, werden dann auf die existierenden großen Ensembles regionaler Klimasimulationen angewendet um eine genügende Zahl von sehr extremen Ereignissen identifizieren zu können. Für die Bestimmung des Einflusses verschiedener Moden der Klimavariabilität auf die Häufigkeit und Intensität von Extremniederschlägen, werden die Simulationen aus der regionalen Komponente des MiKlip Systems zur dekadischen Klimaprognose verwendet, die ca. 15.000 Simulationsjahre umfassen. Und um die zukünftigen Entwicklungen abschätzen zu können werden die regionalen Klimaprojektionen aus EURO-CORDEX verwendet.

 

 

Abb. 1: Schematische Projektübersicht