WETRAX: Starkniederschlagsrelevante Zugbahnen und Wetterlagen
Projektleitung
Michael Hofstätter
Forschungseinrichtung
Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik
Projektnummer
100891Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
Durch das Projekt sollen neue Erkenntnisse über die natürliche Variabilität und die vergangenen bzw. zukünftigen Veränderungen von starkniederschlagsrelevanten Wetterlagen und Zugbahnen über Mitteleuropa gewonnen werden. Zum ersten Mal erfolgt eine kombinierte Auswertung von großräumigen Niederschlägen, stationären Zirkulationsmustern und kinematischen Zugbahnen auf Tagesbasis. Die Arbeit ist eine wichtige Grundlage für das Verständnis der steuernden Mechanismen starker Gebietsniederschläge und schafft erstmalig einen Katalog von hydrologisch relevanten Zugbahnen und Wetterlagen im Untersuchungsgebiet. Mit diesem Wissen können Veränderungen im räumlichen und zeitlichen Auftreten von Starkniederschlägen im Klimawandel und dem daraus resultierenden potentiellen Hochwasserrisiko in der Zukunft untersucht und fundiert bewertet werden.
Schlagwörter (deutsch)
Hydrologie, Niederschlag, Extremereignisse, Klimawandel, Wasserwirtschaft
Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)
Titel (englisch)
WEather Patterns, Cyclone TRAcks and related precipitation EXtremes
Projektziele
Zusammenfassung:
a) Bestimmung der Relevanz von Wetterlagen und Zugbahnen von Tiefdruckgebieten für starke Gebietsniederschläge in Österreich.
b) Untersuchung der Veränderung von Zugbahncharakteristiken und niederschlagsrelevanten Wetterlagen im Klimawandel
c) Analyse der Veränderung der Eintrittswahrscheinlichkeit von starken Gebietsniederschlägen in der Zukunft (unter dem Aspekt der Zirkulationsänderung im Klimawandel).
Im Detail:
1. Das vorliegende Projekt soll einen wichtigen Beitrag zur Vertiefung des Wissens über hydrometeorologische Zusammenhänge, und damit für das staatliche Management von meteorologisch-hydrologischen Extremereignissen, liefern.
2. Durch die Kooperation von staatlichen Fachbehörden (ZAMG, LM-AT, LfU, BfG, DWD) und Forschungsinstitutionen (Uni Augsburg) erfolgt eine Bündelung von wichtigen fach-lichen Kompetenzen. Damit kann unterstützend die jeweilige umfangreiche Infrastruktur für das Projekt gezielt genutzt werden.
3. Die Auftraggeber erwarten sich weiterführende Erkenntnisse für die von Ihnen verfolgte Hochwasserschutzpolitik in ihren Flussgebieten. Das Vorhaben stellt damit einen wichtigen Beitrag für die Erstellung von Bewirtschaftungsplänen für Flusseinzugsgebiete dar. (siehe z.B. auch Wasserrahmenrichtlinie 2000/60/EG WRRL)
4. Im Rahmen dieses Projektes wird ein grenzübergreifender Datensatz mit täglichen Niederschlagssummen auf Gitterpunktbasis für Süddeutschland und Österreich ge-schaffen (1951-2010).
5. Der Niederschlagsdatensatz und andere im Projekt geschaffenen Datensätze (z.B. Zugbahnkatalog, Wetterlagenkatalog und abgeleitete Statistiken), stehen den be-teiligten Institutionen nach Projektende für eigene, weiterführende Untersuchungen zur Verfügung.
6. Im Rahmen dieses Projektes werden Grundlagen geschaffen, die es ermöglichen sollen offen gebliebene Fragen zum Risiko von hydrologischen Extremereignissen im Klimawandel in einem anschließenden Forschungsprojekt zu beantworten. (z.B. Trockenphasen, Abflussmodellierung, Hochwässer und Schneedecke, konvektive Ereignisse)
a) Bestimmung der Relevanz von Wetterlagen und Zugbahnen von Tiefdruckgebieten für starke Gebietsniederschläge in Österreich.
b) Untersuchung der Veränderung von Zugbahncharakteristiken und niederschlagsrelevanten Wetterlagen im Klimawandel
c) Analyse der Veränderung der Eintrittswahrscheinlichkeit von starken Gebietsniederschlägen in der Zukunft (unter dem Aspekt der Zirkulationsänderung im Klimawandel).
Im Detail:
1. Das vorliegende Projekt soll einen wichtigen Beitrag zur Vertiefung des Wissens über hydrometeorologische Zusammenhänge, und damit für das staatliche Management von meteorologisch-hydrologischen Extremereignissen, liefern.
2. Durch die Kooperation von staatlichen Fachbehörden (ZAMG, LM-AT, LfU, BfG, DWD) und Forschungsinstitutionen (Uni Augsburg) erfolgt eine Bündelung von wichtigen fach-lichen Kompetenzen. Damit kann unterstützend die jeweilige umfangreiche Infrastruktur für das Projekt gezielt genutzt werden.
3. Die Auftraggeber erwarten sich weiterführende Erkenntnisse für die von Ihnen verfolgte Hochwasserschutzpolitik in ihren Flussgebieten. Das Vorhaben stellt damit einen wichtigen Beitrag für die Erstellung von Bewirtschaftungsplänen für Flusseinzugsgebiete dar. (siehe z.B. auch Wasserrahmenrichtlinie 2000/60/EG WRRL)
4. Im Rahmen dieses Projektes wird ein grenzübergreifender Datensatz mit täglichen Niederschlagssummen auf Gitterpunktbasis für Süddeutschland und Österreich ge-schaffen (1951-2010).
5. Der Niederschlagsdatensatz und andere im Projekt geschaffenen Datensätze (z.B. Zugbahnkatalog, Wetterlagenkatalog und abgeleitete Statistiken), stehen den be-teiligten Institutionen nach Projektende für eigene, weiterführende Untersuchungen zur Verfügung.
6. Im Rahmen dieses Projektes werden Grundlagen geschaffen, die es ermöglichen sollen offen gebliebene Fragen zum Risiko von hydrologischen Extremereignissen im Klimawandel in einem anschließenden Forschungsprojekt zu beantworten. (z.B. Trockenphasen, Abflussmodellierung, Hochwässer und Schneedecke, konvektive Ereignisse)
Praxisrelevanz
Die Ergebnisse münden in der Bestimmung und Bewertung - des mit starken Gebietsniederschlägen verbundenen - potentiellen Hochwasserrisikos in Österreich im Klimawandel. Mit diesen Ergebnissen und den daraus abgeleiteten Erkenntnissen soll eine fachlich fundierte Grundlage für das nationale und grenzübergreifende Hochwasser-management geschaffen werden.
Durch den Vergleich verschiedener Klimamodelle und Klimamodellgenerationen entsteht ein wichtiger Mehrwert für andere laufende und gerade abgeschlossenen Untersuchungen über mögliche Veränderungen durch den Klimawandel in Deutschland und Österreich. Mit Hilfe der so gewonnenen Erkenntnisse soll eine bessere Einschätzbarkeit des Potentials der neuen Klimamodellsimulationen möglich sein. Des Weiteren kann dadurch die Aussagekraft und die Gültigkeit von Ergebnissen aus anderen Klimawandelstudien - die auf „alte“ Mo-dellgenerationen aufbauen - besser eingeschätzt werden. Dies betrifft vor allem Aussagen über Prozesse, die stark über die Zirkulation der Atmosphäre gesteuert werden, sowie alle Aussagen über starke Gebietsniederschläge und damit verbundene potentielle Hochwässer.
Durch das Projekt sollen neue Erkenntnisse über die natürliche Variabilität und die vergangenen bzw. zukünftigen Veränderungen von starkniederschlagsrelevanten Wetterlagen und Zugbahnen über Mitteleuropa gewonnen werden. Zum ersten Mal erfolgt eine kombinierte Auswertung von großräumigen Niederschlägen, stationären Zirkulationsmustern und kinematischen Zugbahnen auf Tagesbasis. Die Arbeit ist eine wichtige Grundlage für das Verständnis der steuernden Mechanismen starker Gebietsniederschläge und schafft erstmalig einen Katalog von hydrologisch relevanten Zugbahnen und Wetterlagen im Untersuchungsgebiet. Mit diesem Wissen können Veränderungen im räumlichen und zeitlichen Auftreten von Starkniederschlägen im Klimawandel und dem daraus resultierenden potentiellen Hochwasserrisiko in der Zukunft untersucht und fundiert bewertet werden.
Durch den Vergleich verschiedener Klimamodelle und Klimamodellgenerationen entsteht ein wichtiger Mehrwert für andere laufende und gerade abgeschlossenen Untersuchungen über mögliche Veränderungen durch den Klimawandel in Deutschland und Österreich. Mit Hilfe der so gewonnenen Erkenntnisse soll eine bessere Einschätzbarkeit des Potentials der neuen Klimamodellsimulationen möglich sein. Des Weiteren kann dadurch die Aussagekraft und die Gültigkeit von Ergebnissen aus anderen Klimawandelstudien - die auf „alte“ Mo-dellgenerationen aufbauen - besser eingeschätzt werden. Dies betrifft vor allem Aussagen über Prozesse, die stark über die Zirkulation der Atmosphäre gesteuert werden, sowie alle Aussagen über starke Gebietsniederschläge und damit verbundene potentielle Hochwässer.
Durch das Projekt sollen neue Erkenntnisse über die natürliche Variabilität und die vergangenen bzw. zukünftigen Veränderungen von starkniederschlagsrelevanten Wetterlagen und Zugbahnen über Mitteleuropa gewonnen werden. Zum ersten Mal erfolgt eine kombinierte Auswertung von großräumigen Niederschlägen, stationären Zirkulationsmustern und kinematischen Zugbahnen auf Tagesbasis. Die Arbeit ist eine wichtige Grundlage für das Verständnis der steuernden Mechanismen starker Gebietsniederschläge und schafft erstmalig einen Katalog von hydrologisch relevanten Zugbahnen und Wetterlagen im Untersuchungsgebiet. Mit diesem Wissen können Veränderungen im räumlichen und zeitlichen Auftreten von Starkniederschlägen im Klimawandel und dem daraus resultierenden potentiellen Hochwasserrisiko in der Zukunft untersucht und fundiert bewertet werden.
Berichte
Kurzfassung
Im Projekt WETRAX wurde die Veränderung von großräumigen Starkniederschlägen im Klimawandel für den Zeitraum 1951 bis 2100 untersucht. Diese Niederschläge haben das Potential zu großräumigen, extremen Flusshochwassern wie z.B. im August 2002 oder im Mai 2013 an Donau und Elbe. Das Untersuchungsgebiet umfasst Süddeutschland, Österreich und angrenzende Teile der Schweiz sowie Tschechiens. Als innovativer Ansatz wurden starkniederschlagsrelevante Muster der atmosphärischen Zirkulation nach zwei verschiedenen Vorgehensweisen bestimmt und ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass viele großräumige Starkniederschläge in Mitteleuropa mit nur wenigen Zugbahnen und Zirkulationstypen (,,Wetterlagen\") erklärt werden können. Das bedeutendste Muster ist ein persistentes Höhentief über dem Alpenraum in Verbindung mit einem Bodentief, welches sich von Oberitalien in Richtung Polen verlagert. Die Erkenntnisse sollen helfen, hochwasserrelevante atmosphärische Vorgänge besser zu verstehen und Entscheidungsträger im Hochwassermanagement mit belastbaren Fakten in der Entwicklung von Klimawandelanpassungsstrategien unterstützen zu können.
Berichtsdateien
Autor/innen
Hofstätter M., Jacobeit J., Homann M., Lexer A., Chimani B., Philipp A., Beck C. und M. Ganekind, 2015. WETRAX – Weather Patterns, Cyclone Tracks and related Precipitation Extremes. Großflächige Starkniederschläge im Klimawandel in Mitteleuropa. Projektendbericht. Geographica Augustana 19. ISBN: 3-923273-96-6; ISSN: 1862-8680;
Autor/innen
Hofstätter M., Jacobeit J., Homann M., Lexer A., Chimani B., Philipp A., Beck C. und M. Ganekind, 2015. WETRAX – Weather Patterns, Cyclone Tracks and related Precipitation Extremes. Großflächige Starkniederschläge im Klimawandel in Mitteleuropa. Projektendbericht. Geographica Augustana 19. ISBN: 3-923273-96-6; ISSN: 1862-8680;