Hurrikan Florence FORECAST POSITIONS AND MAX WINDS

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1 Hurrikan Florence FORECAST POSITIONS AND MAX WINDS INIT 11/0300Z 25.9N 62.4W 120 KT 140 MPH 12H 11/1200Z 26.5N 64.5W 125 KT 145 MPH 24H 12/0000Z 27.9N 67.5W 130 KT 150 MPH 36H 12/1200Z 29.6N 70.4W 135 KT 155 MPH 48H 13/0000Z 31.3N 73.2W 130 KT 150 MPH 72H 14/0000Z 34.0N 76.5W 120 KT 140 MPH 96H 15/0000Z 35.5N 78.0W 50 KT 60 MPH...INLAND 120H 16/0000Z 36.5N 79.0W 25 KT 30 MPH...INLAND

2 Vorkommen tropischer Wirbelsstürme tuerme_artikel.html

3 Stürme über dem Nordatlantik und Nordeuropa Luftdruck, Wetterfronten und signifikantes Wetter am (12 UTC) Quelle: DWD n/hobbymet_wk_europa/hobbye uropakarten.html Frauke Feser (1, 3) und Birger Tinz (2, 3) (1) Helmholtz-Zentrum Geesthacht, (2) Deutscher Wetterdienst Hamburg, (3) Exzellenzcluster CLISAP

4 Stürme über dem Nordatlantik und Nordeuropa Entstehung Wind und Stürme Auswirkungen Stürme Zeitliche Änderung der Sturmhäufigkeit

5 Was ist Wind? Definition: Durch den Begriff "Wind" wird die Verlagerung von Luftteilchen in Bezug auf deren Richtung und Geschwindigkeit beschrieben. Quelle: DWD-Wetterlexikon (

6 Wodurch entsteht Wind? Ursache: Unterschiedliche Erwärmung der Erde führt zu Luftdruckunterschieden Entstehende Ausgleichsströmung = Wind Im Zusammenwirken verschiedener Kräfte (Druckgradient-, Coriolisund Reibungskraft weht der Wind:

7 13 Bft-Klassen nach Sir Francis Beaufort ( ) Bezeichnung Beaufort (Bft) Knoten (kt) km/h Windstille 0 < 1 < 1 < 0, ,3 1,8 schwacher Wind ,9 3, ,4 5,4 mäßiger Wind ,5 8,4 frischer Wind ,5 11,0 starker Wind ,1 14,1 starker bis stürmischer Wind ,2 17,2 stürmischer Wind ,3 20,8 Sturm ,9 24,4 schwerer Sturm ,5 28,5 orkanartiger Sturm ,6 32,6 Orkan ,7 m/s

8 Windstärke: 9 Beaufort Sturm 20,8 24,4 m/s Merkmale: hohe Wellenberge, dichte Schaumstreifen in Windrichtung. Rollen der See beginnt. Gischt kann die Sicht schon beeinträchtigen. Wellenhöhe: bis 10 m 8

9 Wind Stärke: 12 Beaufort Orkan >> 33 m/s oder >> 118 km/h Merkmale: Außergewöhnlich hohe Wellenberge. Luft mit Schaum und See angefüllt. Sicht sehr stark herabgesetzt. Jede Fernsicht hört auf. Wellenhöhe: mehr als 20 m 9

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11 Sturmarten Tropische Wirbelstürme Tiefdruckgebiete der gemäßigten Breiten Kleinräumige, schnell ziehende Tiefs (Christian 10/2013) Große, relativ langsam ziehende Tiefs (Xaver 12/2013) Weisen Wetterfronten auf Ziehen allgemein von West nach Ost Medicanes (Mittelmeer) Polar Lows Christian Xaver Tornados

12 Orkan Christian Oktober

13 Background Data Methods First results Summary Atmospheric observations FINO123 Description FINO1 [North Sea] min FINO2 [Baltic Sea] min FINO3 [North Sea] min 3/12

14 Verlauf Windgeschw. und Luftdruck an FINO123 Aus: Leiding et al. 2014

15 Auswirkungen Stürme (Auswahl) Sturmfluten an Küsten Direkte Schäden Infrastruktur sowie Land- und Forstwirtschaft Beeinträchtigung Verkehr (Schifffahrt, Straße, Schiene und Flug) Überschwemmungen im Binnenland durch Niederschlag Schäden durch Blitzschlag und Hagel

16 Sturmfluten an Küsten Fischauktionshalle am , Ex-Hurrikan Gonzalo (Foto: B. Tinz)

17 Sturmfluten/-hochwasser an Küsten Eispressung am Palmer Ort/Rügen, (Foto: B. Tinz)

18 Schäden Infrastruktur / Land- u. Forstwirtschaft Waldschäden nach Orkan Lothar, (Foto: dpa)

19 Windmessung Anemometer in Standardhöhe 10 m über Grund Testmessfeld des DWD in Hamburg-Sasel (Foto: B. Tinz)

20 Schwierigkeiten Messung Wind Änderung Methode Früher Beobachtungen (Bft) Heute Messungen Änderung Instrumentierung Änderung Umgebung (Bäume, Häuser) Änderung Messvorschriften (Messzeiten) Fehler bei der Datenübermittlung Anemometer auf dem Ostturm der Seewetteramtes des DWD (Foto: B. Tinz)

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22 Jahresmittel der Windgeschwindigkeit an verschiedenen Stationen des DWD an der Deutschen Bucht (aus Lindenberg et al 2012)

23 Lösung: indirekte Methoden 1. Anzahl der Tiefdruckgebiete Nordatlantik (Franke 2009) 2. geostrophischer Wind (Schmidt und v. Storch 1993) Vorteil: Aussagen im Zeitbereich von 1) > 60 a, 2) > 130 a

24 Tiefdruckgebiete mit Kerndruck <= 950 hpa Jährliche Anzahl der Tiefdruckgebiete in der Sturmsaison von November-März über dem Nordatlantik mit einem Kerndruck <= 950 hpa nach Franke (2009)

25 Geostrophischer Wind Deutsche Bucht Jahresmittel des geostrophischen Windes, berechnet aus den bodennahen Luftdruckdaten der Stationen Hamburg, Emden und List 1880 bis 2016 (aus DWD 2017).

26 Sturmindex nordwestliches Europa (aus Krüger 2018). Aus Krüger et al. 2018

27 Entwicklung der Sturmhäufigkeit in Klimamodellen Anomalien der 30jährigen Mittelwerte des 99ten Perzentils der jährlichen Windgeschwindigkeit in der Deutschen Bucht aus 8 Klimamodellen (aus Ganske et al. 2016).

28 Fazit Außertropische Stürme können große Schäden verursachen Zur Bewertung der Langzeitentwicklung sind indirekte Methoden besser geeignet als Messungen In Vergangenheit und Zukunft keine signifikanten Trends erkennbar (Multi-) Dekadische Schwankungen

29 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

30 Literatur DWD (2017): Nationaler Klimareport. 3. korrigierte Auflage, Deutscher Wetterdienst, Offenbach am Main, Deutschland, 46 Seiten. Franke, R., 2009: Die Nordatlantischen Orkantiefs seit Naturwissenschaftliche Rundsch., 7, Ganske, A., B. Tinz, G. Rosenhagen, and H. Heinrich, 2016: Interannual and Multidecadal Changes of Wind Speed and Directions over the North Sea from Climate Model Results. Meteorol Z, 25, , doi: /metz/2016/0673. Krueger, O., F. Feser, R. Weisse, 2018: Northeast Atlantic Storm Activity and its Uncertainty from the late 19th to the 21st Century", Journal of Climate, under review. Leiding, T., Tinz, B., Rosenhagen, G., Lefebvre, C., Haeseler, S., Hagemann, S.,Bastigkeit, I., Stein, D., Schwenk, P., Müller, S., Outzen, O., Herklotz, K., Kinder, F., Neumann. T. 2014: Meteorologische und ozeanografische Messungen auf den FINO-Plattformen während der Orkantiefs Christian und Xaver. DEWI-Magazin 44, ( Lindenberg, J., H.-T. Mengelkamp, and G. Rosenhagen, 2012: Representativity of near surface wind measurements from coastal stations at the German Bight. Meteorol Z, 21, Schmidt, H. and H. von Storch, 1993: German Bight storms analyzed. Nature 365, 791