Institut für Meteorologie und Klimaforschung

Untersuchung der vierdimensionalen Entwicklung schwerer Einzelgewitter anhand von Radardaten

  • Datum:2/2012
  • Betreuer:

    Beheng, K.D., Kottmeier, Ch.

  • Bearbeiter:

    Neuper, Malte

  • Links:Volltext (PDF)
  • Die im Titel genannte vierdimensionale Entwicklung von isolierten Gewittern wurde in dieser

    Diplomarbeit im Rahmen einiger ausgesuchter Fallbeispiele untersucht.

    Zu diesem Zweck wurden zunächst die - anhand von bestimmter Kriterien - ausgewählten Gewitter

    mithilfe des Zellverfolgungsalgorithmus TRACE3D aus den Radar-Volumendatensätzen als

    zusammenhängende Strukturen bzw. Reflektivitätsmuster extrahiert und dann in Raum und

    Zeit verfolgt. Die Definition der Strukturen erfolgte dabei durch Vorgabe bestimmter absoluter

    Schwellenwerte. Es wurde dazu nur ein unterer Schwellenwert für die Reflektivität festgelegt, so

    dass alle höheren Refl.-werte den abstrakten Radarkörper des Gewitters definieren.

    In dieser Arbeit wurden dann speziell - aufbauend auf den genannten Untersuchungen und

    Konzepten – für fünf verschiedene Gewitterzellen die zeitliche Entwicklung von verschiedenen aus

    den Reflektivitätsdaten berechneten Parametern sowie deren gleichzeitige oder phasenverschobenen

    relative Ausprägung betrachtet. Dabei ist dies im Zusammenhang mit einer möglichen

    Unterscheidung in eine Entwicklungs-, Reife, und Zerfallsphase sowie im Hinblick auf

    ein mögliches Pulsieren (d.h. Auftreten eines neuen Entwicklungsschubes innerhalb einer

    Gewitterentwicklung) durchgeführt worden. Darüber hinaus wurde anhand der Entwicklung der

    Parameter bei zwei Gewitterzellen ein möglicher Unterschied zwischen einem Multizellen- und

    einem Superzellengewitter diskutiert.

    Bei den untersuchten Parametern, die die Entwicklung der Gewitter kennzeichnen sollen, wurden

    einige Parameter definiert, die speziell dem konvektiven (d.i. dem hochreichenden und 4-

    dimensionalen) Charakter der Feuchtekonvektion gerecht werden sollen.

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    Die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen zeigen letztlich einige interessante

    Besonderheiten, wobei im Rahmen der zeitlichen Parameterverläufe speziell kleine Aufwind- oder

    Entwicklungspulse deutlich werden.

    Dies gilt auch insbesondere für sogenannte Einzelzellen, was dafür spricht, dass

    klassische Einzelzellen im Sinne eines einzelnen stattfindenden Lebenszyklus nach dem

    konzeptionellen „Basis-Modell“ von Byers und Braham (1949) selten sind.

    Im Fall einer Multizelle kennzeichnen die Entwicklungspulse die jeweilige Neuentwicklung im

    Lebenszyklus, was in Übereinstimmung mit den konzeptionellen Modellen ist und im Hinblick

    auf die quantitative Ausprägung einiger spezieller Parameter auch einen prognostischen Nutzen

    verspricht.