Internationales Messprogramm HyMeX zur Unwettererforschung im Mittelmeerraum erfolgreich abgeschlossen

Sintflutartige Regenfälle, Überschwemmungen, tödliche Unfälle und große Sachschäden in Italien: diese Meldungen vom 1. Novemberwochenende sind uns aus den Medien noch alle in lebhafter Erinnerung! Und so wie das HyMeX (Hydrological Cycle of the Mediterranean Experiment) Messprogramm am 4. September mit einem Unwetter über Korsika begann, so endete es auch am 9. November 2012.

Die Entstehung von Wettersystemen mit Auslösung von Starkniederschlägen und Hochwasser in Südfrankreich, Italien, Spanien und den westlichen Mittelmeerinseln war das Ziel der Messungen mit 3 Forschungsflugzeugen, einem Schiff und an einer Vielzahl von Messstationen an Land. Das KIT setzte vom Juli bis November dieses Jahres die neue Messanlage zur Erfassung atmosphärischer Prozesse des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung, genannt „KITcube“, auf Korsika ein. Mit 24 Wissenschaftlern und Technikern im Wechsel stellte das KIT eine der größten Arbeitsgruppen des Forschungsprojekts HyMeX. In der Einsatzzentrale in Montpellier war das KIT mit dem Institutsleiter Prof. Christoph Kottmeier und drei KIT-Wissenschaftlern an der täglichen Einsatzplanung maßgeblich beteiligt.

Vom 10. September bis 12. Oktober setzte das KIT das Messflugzeug Dornier 128 in (DO 128) Kooperation mit der Universität Braunschweig von Korsika aus ein. Unter wissenschaftlicher Leitung von Dr. Ulrich Corsmeier wurden in über 100 Flugstunden die Umgebungsbedingungen der Wettersysteme untersucht, die in Italien und Südfrankreich teilweise extreme Niederschläge verursachten. Aber auch die Entwicklung von Gewittern und Starkregen über Korsika selbst wurde eingehend vermessen. Ein ganz neues Gerät kam von Prof. Heini Wernli von der ETH (Eidgenössisch-Technische Hochschule Zürich) auf der DO 128 zum ersten Flugzeugeinsatz. Das Instrument ist in der Lage, die sehr geringen Unterschiede in der isotopischen Zusammensetzung des Wassers (das O16 zu O18 Verhältnis) in der Luft zu messen. Diese Daten bieten damit den Schlüssel, um die Herkunft, d.h. die Verdunstungsgebiete des Wassers zu beurteilen, das bei Extremwetter die Überschwemmungen verursacht.

Besonders große Erwartungen stellten die KIT-Forscher an den ersten Auslandseinsatz des „KITcube“. Dieser kam an zwei Standorten, im Inneren der Insel, nahe des zentralen und bis zu 2700 m hohen Gebirgsmassivs bei Corte und an der Ostküste bei Aleria mit einer Vielzahl von Instrumenten zum Einsatz. Die eng aufeinander abgestimmten Lidar- und Radarmessungen sowie die Sondierung der Atmosphäre mit über 250 Radiosonden an Wetterballons bis in 25 km Höhe lieferten ein Datensatz, der jetzt u.a. in Doktorarbeiten umfassend analysiert wird. „Obwohl wir anfangs bei sehr hohen Temperaturen im August und durch Probleme mit der lokalen Stromversorgung eine Menge Schwierigkeiten hatten, ist es durch den engagierten Einsatz des ganzen Teams gelungen einen wertvollen Datensatz zusammenzustellen“, stellt Projektleiter Dr. Norbert Kalthoff sehr zufrieden fest. Der Ersteinsatz des „KITcubes“ unter rauen Umgebungsbedingungen mit extremer Hitze, Gewittern und Stürmen, konnte nur durch den Enthusiasmus der Wissenschaftler, Techniker und der Studierenden erfolgreich abgeschlossen werden.

“Hovmöller”-Plot des integrierten Wasserdampfgehaltes  gemessen mit einem Mikrowellenradiometer (HaTPro) in Corte. Es ist die Zeit in UTC über dem Azimuthwinkel in ° aufgetragen. Eine Zunahme des integrierten Wasserdampfgehaltes zwischen 0900 und 1200 UTC bei mehreren Azimuthwinkeln deutet auf einen Feuchtetransport über die Hänge in die freie Atmosphäre hin; eine wichtige Vorraussetzung für die Entwicklung hochreichender Konvektion.

Das große Ziel von HyMeX, die Vorhersage von Unwettern mit Wettervorhersagemodellen zu verbessern, wird nun in der Auswertephase in internationaler Kooperation in Angriff genommen. Denn nur durch bessere Vorhersagemodelle und Techniken zur Kürzestfristvorhersage können die Menschen so frühzeitig gewarnt werden, dass sie gefährliche Gebiete meiden und Schäden von sich und soweit möglich von ihrem Besitz abwenden können. Gerade für die Modellverbesserung sind die Messdaten aller Arbeitsgruppen aus ca. 10 Ländern besonders wichtig. Denn nur ihre gemeinsame Auswertung gibt Aufschluss darüber, ob die Modelle das Zusammenspiel vieler Vorgänge in der Atmosphäre richtig beschreiben und wo Verbesserungen notwendig und möglich sind. Von besonderer Bedeutung sind dabei alle die Vorgänge in der Atmosphäre, die mit Wasser und dessen Kondensation bzw. Verdunstung zusammenhängen. Dies ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Mit Ergebnissen zu HyMeX ist in 2-3 Jahren zu rechnen.