Konvektives Unwetterpotential über Thüringen

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1 Konvektives Unwetterpotential über Thüringen Bodo Ahrens, Christoph Brendel, Erwan Brisson Goethe Universität Frankfurt/Main Jena 3. Juni 2014

2 Inhalt Einleitung Gegenwärtiges Klima Zukünftiges Klima 2

3 Einleitung Sturm Konvektive Gefährdung Hagel Blitz Regen 3

4 Einleitung Schäden in Mitteleuropa Quelle: Münchner Rück 44% der Gesamtschäden durch Konvektion verursacht 4

5 Einleitung Unwetterereignis Troistedt/Thüringen Quelle: dpa Quelle: dpa Quelle: dpa 7

6 Einleitung Unwetterereignis Troistedt/Thüringen Radarbild 14:50 Uhr Vorhersage Modell [mm/6h] Quelle: Niederschlagsradar.de (DWD) Quelle: Wetter3.de 8

7 Gegenwärtiges Klima Gefährdungspotential durch konvektive Unwetter über Thüringen? => Gefährdungskarten Ursachen des Gefährdungspotentials über Thüringen 9

8 Gegenwärtiges Klima Methoden Radar Südwestwetterlage Satellit Blitz Quelle: Brendel 10

9 Gegenwärtiges Klima Methoden Zellverfolgungsalgorithmus (Beispiel ) Datengrundlage Sommer (April September) 11

10 Gegenwärtiges Klima Konvektionspotential Jährliche Anzahl an konvektiven Zellen > 20mm/h Verteilung starker konvektiver Aktivität 12

11 Gegenwärtiges Klima Sturzflutpotential Niederschlagsintensität/Zuggeschwindigkeit konvektiver Zellen Auftreten von Sturzfluten [mm/km] 13

12 Gegenwärtiges Klima Starkniederschlagspotential Niederschlagsintensität von konvektive Zellen > 20mm/h Auftreten von hohen Niederschlagsintensitäten [mm/h] 14

13 Gegenwärtiges Klima Blitzpotential Jährliche Anzahl an Blitzen Blitzgefahr für Menschleben, Infrastruktur 15

14 Gegenwärtiges Klima Hagelpotential Jährliche Anzahl an Hagelzellen (abgeleitet aus Radar + Blitzinformation) Verteilung von Hagelzellen Vgl. Puskeiler

15 Gegenwärtiges Klima Verteilung abgeleiteter konvektiver Größen nach Anströmungsrichtung (Objektive Wetterlagenklassifikation DWD) % 17

16 Gegenwärtiges Klima Gefährdungskarten Verschmelzung der Einzelinformationen (8 km x 8 km) zu einer gemeinsamen aussagekräftigen Größe Konvektionspotential Klassifizierung Sturzflutpotential Starkniederschlagspotential Blitzpotential Hagelpotential Zusammenfügen der Information unter Gewichtung mit mittlere Unsicherheit Gefährdungskarte Reklassifizierung 18

17 Gegenwärtiges Klima Gefährdungskarten 19

18 Gegenwärtiges Klima Gefährdungskarten 20

19 Gegenwärtiges Klima Gefährdungskarten 21

20 Zukünftiges Klima Wie ändert sich das konvektive Gefährdungspotential? 22

21 Zukünftiges Klima Labilitätsindizes Unwetterpotential aus Klimamodellprojektionen (MPI-ESM: Szenario RCP 8.5) mit Labilitätsindizes Ø Tage pro Jahr mit Blitzanzahl > 1000 Lifted Index CAPE 23

22 Zukünftiges Klima Top-10 Labilitätsindizes Blitze > 10 Blitze > 1000 Blitze Zeitraum Ø Tage pro Jahr o Zeitraum Zeitraum Mittlere Niederschlagsintensität Ø Tage pro Jahr o > 14 mm/h (50% Perzentil) > 27 mm/h (90% Perzentil) Ø Tage pro Jahr o Zeitraum Ø Tage pro Jahr o Signifikante Zunahme extremer Ereignisse in

23 Zukünftiges Klima Wetterlagen Änderung der Wetterlagen (Anströmungsrichtungen) im Klimawandel + 2,7% + 5,0% % - 4,1% - 2,5% - 1,1% und Zunahme des Feuchtegehalts und der Temperatur 25

24 Klimaänderungssimulationen COSMO CLM (Dx=1km) Konvektion Thüringen vs

25 Sensitivitätsstudien COSMO CLM Thüringen ohne Orographie 27

26 Sensitivitätsstudien COSMO CLM Thüringen nur Grasland 28

27 Sensitivitätsstudien COSMO CLM Thüringen nur Wald 29

28 Zusammenfassung Große räumliche Unterschiede des konvektiven Unwetterpotentials (überprägt durch Südwestlage) - Schwerpunkte: Region Neuhaus, Ostrand Thüringer Wald Signifikante Zunahme der Tage mit extremen konvektiven Ereignissen RCP 8.5 Szenario - häufigere wärmere und feuchtere Westwetterlagen Heute gefährdete Regionen in Zukunft noch gefährdeter Großer Einfluss des Thüringer Waldes auf die Verteilung des konvektiven Niederschlags Landnutzungsänderungen zeigen kleinräumige Änderungen der Gefährdungsmuster 31