Bestimmung von Extremniederschlägen für kleine und mittlere Einzugsgebiete in Mittelgebirgen in Echtzeit mit erhöhter Redundanz -EXTRA-
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- Beate Graf
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1 RIMAX- Statusseminar März 2007 Bestimmung von Extremniederschlägen für kleine und mittlere Einzugsgebiete in Mittelgebirgen in Echtzeit mit erhöhter Redundanz -EXTRA- Nadine Jatho, Nadja Petrenz (TUD), Melanie Schulz (MOL) Potsdam, 2007 In Kooperation mit: Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie
2 EXTRA- Ziele und Methoden Ziel Entwicklung eines operationell, ortsunabhängigen Werkzeuges zur Bestimmung zeitlich (15 minütig) und räumlich (von mehreren km² bis 1km²) hochaufgelöster Extremniederschläge Verbesserung der Auflösung und Zuverlässigkeit der Niederschlagsmessungen durch Kombination aller zu einem bestimmten Zeitpunkt verfügbaren Daten Zielgebiet sächsicher Mittelgebirgsraum und oberes Donaugebiet Mittel konventionelle Niederschlagsdaten Radar Satellit Potsdam, RIMAX-Statusseminar - Projekt EXTRA 2
3 EXTRA- Übersicht Arbeitspaket B Arbeitspaket A Import Boden Radar Satellit Sonstiges... Arbeitspaket C Daten-Archiv? einheitliches Datenformat? Anpassung der Diagnose modulares Diagnosesystem Benutzeroberfläche Klimadatenbank Betrachtung der akt. Diagnose Externe Nutzung Client Server Server Potsdam, RIMAX-Statusseminar - Projekt EXTRA 3
4 Arbeitspaket A- Analyse der Satellitendaten Datengrundlagen: MSG: MPE: GII: Niederschlagsintensitäten aus geometrischen, optischen, mikrophysikalischen Eigenschaften kombiniertes Niederschlagsprodukt Maß für die atmosphärische Instabilität Methoden: 1. Wolkenindexmethoden 2. Bispektrale Methoden 3. Lebenszyklusmethoden 4. Wolkenmodell-Methoden 5. Hybride Methoden Potsdam, RIMAX-Statusseminar - Projekt EXTRA 4
5 Arbeitspaket A- Beispiel Abb. 1: aus RZ-Daten auf 15min aggregierte Radarniederschläge Abb. 2: aus MSG-Daten abgeleitete Niederschlagsintensitäten nach Vicente Abb. 3: aus MSG-Daten abgeleitete Niederschlagsintensitäten nach BiCST Potsdam, RIMAX-Statusseminar - Projekt EXTRA 5
6 Arbeitspaket B- Übersicht STATIONSNIEDERSCHLAG Qualität Konsistenz Ausreißer Lücken DATENBANK Statistik Zeitreihen Raum/Zeit REGIONALISIERUNG DATENARCHIV mit einheitlichem Datenformat - Boden Satellit Radar Sonstige Potsdam, RIMAX-Statusseminar - Projekt EXTRA 6
7 Arbeitspaket B- Regionalisierung Regionalisierung Findung geeigneter Interpolationsverfahren zur flächenhaften Abbildung des Niederschlages für ein bestimmtes räumliches Raster in Mittelgebirgen unter Einbeziehung von Orographie Luv-Lee-Effekte Anströmrichtung Wetterlagen etc. Programmpaket InterMet vom LA für Umwelt, Wasserwirtschaft und Gewerbeaufsicht Rheinland Pfalz (Ref.711, Herr Demuth) Potsdam, RIMAX-Statusseminar - Projekt EXTRA 7
8 Arbeitspaket B- InterMet Tests mit Default-Verfahren Berücksichtigung von: -Höhenabhängigkeiten, -Luv-Lee-Effekten, -räumlichen Trends External Drift Kriging, Universal Kriging Qualität der interpolierten Feldes hängt stark von Messnetzdichte ab Interpolierter Niederschlag aus Bodendaten , 14:45-15:00 Uhr UTC Potsdam, RIMAX-Statusseminar - Projekt EXTRA 8
9 Arbeitspaket B- InterMet Nächste Schritte 1. Erstellung von typischen Niederschlagsfeldern in Abhängigkeit von der Orographie, der Jahreszeit und der Großwetterlage (in InterMet: Hintergrundfelder) im operativen Betrieb: Vergleich des aktuellen Niederschlagsfeldes mit den typischen Niederschlagsfeldern und Auswahl des ähnlichsten Abweichungen zum aktuellen Niederschlagsfeld werden interpoliert 2. Merging Kopplung der punktuell sehr genauen Bodenmesswerte mit den in der Fläche vertrauenswürdigeren Radardaten Potsdam, RIMAX-Statusseminar - Projekt EXTRA 9
10 Arbeitspaket C- Übersicht Potsdam, RIMAX-Statusseminar - Projekt EXTRA 10
11 Arbeitspaket C- Onlinedaten Satellit Radar Boden Beispiel Region: Sachsen Datum: Zeit: 15:00 UTC Potsdam, RIMAX-Statusseminar - Projekt EXTRA 11
12 Arbeitspaket C- Kostenfunktion Funktion: Anwendung: P erg = ) i Pi ( x, y) Qi ( x, y w Boden & Radar Boden & Radar & Satellit P(x,y) Boden *Q(x,y) Boden *w Boden + P(x,y) Boden *Q(x,y) Boden *w Boden + P(x,y) Radar *Q(x,y) Radar *w Radar + P(x,y) Radar *Q(x,y) Radar *w Radar P(x,y) Satellit *Q(x,y) Satellit *w Satellit Potsdam, RIMAX-Statusseminar - Projekt EXTRA 12
13 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Kontakt: Potsdam, RIMAX-Statusseminar - Projekt EXTRA 13
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