Wetterlagenabhängige Fehler in RCM Simulationen

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Wetterlagenabhängige Fehler in RCM Simulationen"

Transkript

1 Bachelorarbeit GEO 386 FS 2012 Wetterlagenabhängige Fehler in RCM Simulationen Universität Zürich Abteilung Physische Geographie H2K Winterthurerstrasse 190 CH 8057 Zürich Betreuung: Nans Addor Denis Jorisch Morgenstrasse 35 CH 8620 Wetzikon Abgabe: 18. Mai 2012

2 Inhalt Abbildungen... III Abkürzungen... IV Abstract... V 1 Einleitung Grundlagen zu den Wetterlagen Begriffserklärung: Wetterlage Klassierungen von Wetterlagen Welche Klassierungen gibt es? Welche Klassierungen werden von Wetterdiensten für die Wettervorhersage benützt? Typische Wetterlagen im Alpenraum Westwind Bise Südföhn Nordföhn Hochdruck Flache Druckverteilung I

3 3 Darstellung von WL in RCM Simulationen Überblick über RCMs Downscalingmethoden Universales/statistisches Downscaling Dynamisches Downscaling ENSEMBLES Projekt RCMs des ENSEMBLES Projekt Repräsentation der relativen Frequenz der Wetterlagen durch die RCMs aus dem ENSEMBLES Projekt Wetterlagenabhängige Fehler in RCMs Synthese und Fazit Literatur Persönliche Erklärung II

4 Abbildungen Abbildung 1: Folgen der Überschwemmungen im Kandertal... 1 Abbildung 2: Übersicht der Klassierungsmethoden... 6 Abbildung 3: Vergleich automatischer & manueller WL Klassierungen... 7 Abbildung 4: cost733 - catalog... 8 Abbildung 5: Westwind Abbildung 6: Bise Abbildung 7: Südföhn Abbildung 8: Nordföhn Abbildung 9: Hochdruck Abbildung 10: Flache Druckverteilung Abbildung 11: RCMs zur Niederschlagsmodellierung Abbildung 12: Trockene & feuchte Wetterlage über Europa Abbildung 13: Diagramm zur Abhängigkeit zwischen Niederschlagwahrscheinlichkeit und Feuchtigkeitsfluss Abbildung 14: Übersicht statistisches & dynamisches Downscaling Abbildung 15: RCMs des ENSEMBLES Projekts Abbildung 16: Tabelle mit relativer Frequenz von Zirkulation und richtungsabhängigen Strömungen Abbildung 17: Diagramm mit relativer Frequenz von Wetterlagen Abbildung 18: Frequenz von Warmluft-Wetterlagen im Vergleich zur hochalpinen Wintertemperatur III

5 Abkürzungen cdf cfd COST CP ecdf fdf GCM GWL LAM RCM PW WL ZAMG = cumulated distribution function = cumulative frequency distribution = European Cooperation in Science and Technology = Circulation Pattern (= Wetterlage) = empirical cumulated distribution function = frequency distribution function = General Climate Model = Grosswetterlage = Limited Area Model = Regional Climate Model = Precipitable Water = Wetterlage = Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (Österreichischer Wetterdienst) IV

6 Abstract Diese Literaturarbeit setzt sich mit WL, deren Klassierungsmöglichkeiten und deren Darstellung durch RCMs auseinander. Sie geht der Frage nach, ob es wetterlagenabhängige Fehler in RCM Simulationen gibt. Dabei liegt der Fokus auf den für das schweizerische Wetter relevanten WL, mit Schwerpunkt auf Niederschlag und Temperatur. Damit diese Forschungsfrage beantwortet werden kann, werden zuerst Grundlagen zu den WL und RCMs vermittelt, dass in einem weiteren Schritt anhand von praktischen Beispielen ein Konsens gefunden werden kann. V

7 1 Einleitung Hochwasser in der Schweiz (Neue Zürcher Zeitung, ) Immer wieder wird die Schweiz von Starkniederschlagsereignissen heimgesucht. Dies führt in gewissen Regionen zu Überschwemmungen, Erdrutschen und Murgängen (Abb.1). Die Konsequenzen für Mensch und Umwelt sind enorm: Häuser wurden zerstört, Strassen und Zugverbindungen unterbrochen, sowie Landwirtschaftsland unbrauchbar gemacht. Die Schäden, die aus solchen Ereignissen resultieren, gehen oft in die Millionenbeträge. Solche Extremereignisse faszinieren und erschrecken mich gleichzeitig. Es ist gewaltig was starker und anhaltender Niederschlag verursachen kann. Abb. 1: Auswirkungen der Überschwemmungen im Oktober 2011 im Kandertal (Neue Zürcher Zeitung, 2011). Zu Beginn ging es mir vermutlich wie der Mehrheit der Bevölkerung und ich wusste nicht welche Prozesse für solche Ereignisse verantwortlich sind. In den Medien wurde 1

8 viel von Hochwasserschutz gesprochen, dieser bezog sich aber zu einem grossen Teil auf physische Schutzmassnahmen. Doch welche Möglichkeiten gibt es in der Niederschlagsvorhersage? Wie wird das Wetter und somit der Niederschlag durch bestimmte WL in der Schweiz beeinflusst? Die Wettervorhersage beschäftigt die Menschen seit langer Zeit und basiert auf Erfahrungen und zunehmender Forschung. Das erstaunt wenig, denn Menschen sind abhängig von Temperatur und Niederschlag, besonders in der Landwirtschaft. Je grösser der technische Fortschritt der Menschheit, desto genauer und umfassender wurde das Wissen bezüglich des Wetters und deren Vorhersage. Der grosse Antrieb in der Forschung war in vielen Fällen die erhoffte Möglichkeit Extremereignisse vorherzusagen, damit Schäden vermieden oder Menschenleben gerettet werden konnten. Mit fortschreitender Zeit wurden die Vorhersagen immer genauer und immer mehr Faktoren werden für die Modellierung berücksichtigt. Fragestellungen & Hypothese Beruhend auf der Entwicklung der Forschung und der daraus entstandenen Literatur liegt das Hauptziel dieser Arbeit im grundlegenden Verständnis des Einflusses von WL auf das Wetter in der Schweiz und deren Simulation durch RCMs. Der Schwerpunkt soll dabei auf die Vorhersage von Temperatur und Niederschlag gelegt werden. Dabei soll diese Arbeit der Leserin oder dem Leser einen Überblick über die für das Wetter in der Schweiz relevanten WL und deren Klassierungen geben. Es sollen aber auch detaillierte Einblicke in RCMs und deren Korrekturen, die auf WL basieren, gegeben werden. Somit verleihen folgende Forschungsfragen dieser Arbeit Form: Welches sind die häufigsten WL über Europa und mit welchem Wetter in der Schweiz sind sie assoziiert? Welche Klassierungen von WL gibt es und welche werden aktuell von Wetterdiensten zur Wettervorhersage genutzt? Wie gut wird die relative Frequenz von WL durch RCMs festgehalten, im Besonderen die vom ENSEMBLES Projekt genutzten? Gibt es Fehler in RCM Simulationen, die von WL abhängig sind, z.b. weichen RCM Simulationen systematisch von Beobachtungen für bestimmte WL ab? Letztere Frage soll anhand der Hypothese Es gibt Fehler in RCM Simulationen, welche abhängig von den WL sind beantwortet werden. Das nötige Wissen zur Beantwortung soll durch die Bearbeitung der ersten drei Fragen gewonnen werden. 2

9 Inhaltsübersicht Diese Literaturarbeit ist in drei Kapitel unterteilt. Die ersten zwei werden auf die zuvor formulierten Forschungsfragen eingehen. Zu Beginn soll auf die Grundlagen von WL eingegangen und danach der Gebrauch von RCMs für ihre Darstellung besprochen werden. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Erfassung der relativen Frequenz von WL durch RCMs und wetterlagenabhängige Fehler in RCMs. Im letzten Kapitel erfolgt die Synthese der gewonnenen Erkenntnisse und die Abhandlung der aufgestellten Hypothese. Der Bereich, den das Thema dieser Literaturarbeit umreisst, ist gross und nicht mit klaren Grenzen definiert. Deswegen werden gewisse Fragestellungen nur am Rande oder gar nicht erwähnt. Zum Beispiel werden die geschichtlichen Hintergründe oder die Herkunft der einzelnen RCMs, sowie die genaue Beschreibung einzelner statistischen Downscalingmethoden nicht angesprochen. Abschliessend soll darauf hingewiesen werden, dass die im letzten Kapitel getroffenen Schlussfolgerungen im Bezug auf die oben gestellte Hypothese auf meinen eigenen Gedanken und Ideen beruhen. Durch die bearbeitete Literatur sollen lediglich die für mich naheliegenden Antworten zur aufgestellten Hypothese aufgezeigt werden. 3

10 2 Grundlagen zu den Wetterlagen In diesem Kapitel sollen Grundlagen zu den WL etwa deren historischen Hintergrund, die Terminologie und die Klassierung thematisiert werden. Dabei wird auf die ersten zwei Forschungsfragen eingegangen und die die häufigsten WL, deren Auswirkungen auf das Wetter in der Schweiz und die von europäischen Wetterdiensten verwendeten Klassierungen der WL behandelt. 2.1 Begriffserklärung: Wetterlage Der Begriff der GWL entstand in den Jahren 1941 bis 1943 im ehemaligen Forschungsinstitut für langfristige Witterungsvorhersage in Bad Homburg Baur et al. (1944). Die Leitung des Instituts hatte Franz Baur inne und so wurde nach Baur (1963) eine GWL als "die mittlere Luftdruckverteilung eines Großraumes, mindestens von der Größe Europas während eines mehrtägigen Zeitraumes, in welchem gewisse Züge aufeinanderfolgender Wetterlagen gleichbleiben, eben jene Züge, welche die Witterung in den einzelnen Teilgebieten des Großraums bedingen" definiert. Die geographischen Lagen der Steuerungszentren, sowie die Lage der Erstreckung von Frontalzonen dienen als Merkmale bestimmter GWL. Zusätzlich wird der Witterungscharakter über Mitteleuropa, der vorwiegend zyklonal oder antizyklonal ist, miteinbezogen Gerstengarbe et al. (1999). In diesem Kontext umfasst eine GWL einen Bereich der geopotentiellen Höhe, der Druckverteilung oder einer anderen Variable der atmosphärischen Zirkulation zu jedem Zeitpunkt der Analyse Huth et al. (2008). So liessen sich erstmals 21 GWL für den europäischen-ostatlantischen Raum definieren. Nach dem 2. Weltkrieg erfolgte aufgrund technischer Fortschritte eine Überarbeitung und Änderung dieser ersten Einteilung, welche zwischen 1946 und 1948 von F. Baur erörtert und anschliessend publiziert wurde Baur (1947) wurde der Katalog der GWL mit neu 29 GWL von Hess und Brezowsky 4

11 veröffentlicht. Sie hatten in den zwei Jahren zuvor die GWL komplett überarbeitet. Dieser Katalog enthält die GWL aller Tage vom 1. Januar 1881 bis 31. Dezember Insgesamt gab es zwei Überarbeitungen dieses Katalogs. Die auf 1977 datierte 3. Auflage bietet eine verbesserte und ergänzende Fassung der Vorläufer. So wurde etwa die Luftdruckverteilung auf Meeresniveau, auch wenn sie nicht von entscheidender Bedeutung für die Bestimmung der Zirkulationsform ist, stark berücksichtigt, da für die Jahre zwischen 1881 und 1938 nur Bodenwetterkarten zur Verfügung standen Gerstengarbe et al. (1999). Die charakteristische Strömungsanordnung einer GWL sollte im Wesentlichen über mindestens drei Tage gleich bleiben. Dies ist auf die oben eingeführte Definition von Baur zurückzuführen. Ist der Übergang von einer GWL zur nächsten nicht rasch und eindeutig, können Übergangstage auftreten. Diese werden entweder der vorangehenden beziehungsweise der nachfolgenden GWL zugeordnet oder als Übergang klassiert Gerstengarbe et al. (1999). Der Begriff WL unterscheidet sich in der Bedeutung nicht vom Terminus der GWL. Bei der GWL bezieht man sich lediglich auf die Terminologie, die spezifisch im Hess Brezowsky Katalog verwendet wurde. Die WL ist somit ein etwas allgemeinerer Begriff und hat ihren Ursprung in derselben Definition wie die GWL, bezieht sich aber nicht auf einen spezifischen Katalog. Diese Terminologie überlappt sich teilweise, sollte aber anhand der Erklärungen nicht weiter für Verwirrung sorgen. 2.2 Klassierungen von Wetterlagen Klassierungen haben die Aufgabe, Grössen, die gleiche oder ähnliche Eigenschaften aufweisen, innerhalb einer Klasse zu gruppieren. Dabei sollten sich die Klassen untereinander unterscheiden. Heutzutage gibt es verschiedene Klassierungsmethoden für unterschiedliche Untersuchungsgebiete der atmosphärischen Wissenschaften und für ein grosses Spektrum von Gründen Huth et al (2008). WL können sehr unterschiedlich sein. Jedoch kann man bei häufig wiederkehrenden WL Ähnlichkeiten erkennen. Solche WL kann man zu Wetterlagenklassen zusammenfassen (z.b. Hochdruckwetterlagen, Westwetter-lagen, etc.) DWD (2012). Im folgenden Abschnitt soll ein Überblick der verschiedenen Klassierungsmöglichkeiten gegeben werden. 5

12 2.2.1 Welche Klassierungen gibt es? Jede Klassierung besteht aus zwei grundlegenden Schritten: die Definition von Typen (gleichbedeutend wie Klasse oder Gruppe) und die Zuweisung von individuellen Fällen an diese Typen. Es gilt die Typen, die vor der Zuweisung definiert wurden, von den Typen, die durch den Prozess der Klassierung selbst entstanden sind, zu unterscheiden. Gruppen können a priori durch Expertenwissen (Hess Brezowsky Katalog) oder durch physikalische/geometrische Abwägungen (Lamb Katalog) definiert werden. Bei solchen Klassierungen bedarf es frei wählbaren Entscheidungen und deshalb bezeichnet man sie als subjektiv Huth et al. (2008). TABLE 1. Overview of Classification Methods Main Definition Assignment characteristic of types to types Method Subjective expert knowledge subjective Hess Brezowsky catalog Vangengeim Girs physical/geometrical subjective Lamb Schüepp Mixed expert knowledge distance objectivized Hess Brezowsky physical/geometrical threshold criteria objectivized Lamb (Jenkinson Collison) prototypes distance prototypes Objective correlation-based correlation sums of squares of differences cluster analysis average linkage Ward k-means PCA multi-step neural networks simulated annealing T-mode PCA various methods self-organizing maps other nonlinear classification and regression tree mixture models mixture models fuzzy fuzzy In the list of references, we provide the original paper where the method was in Abb. 2: Übersicht der Klassierungsmethoden (Huth et al., 2008). Methodische Klassierungen sind mehr oder weniger durch objektive Kriterien gekennzeichnet, die methodenabhängig sind. Auf die Typen in Abb. 2 bezogen ist das: Ein Mass an (Un)Gleichheit, Max-/Minimierung innerhalb/zwischen Ähnlichkeiten in der Clusteranalysierung und Maximierung der Varianz. Auch wenn diese Kriterien völlig objektiv sind, kann die ganze Prozedur nicht als vollständig objektiv angesehen werden, da verschiedene subjektive Entscheidungen zum Beispiel bezüglich der (Un)Gleichheitsbestimmung oder der Anzahl Klassen getroffen werden 6

13 müssen Huth et al. (2008). In der Literatur wird auch die manuelle, sowie die automatische Klassierung von WL angesprochen. Ich interpretiere die manuelle Klassierung von WL als eine subjektive Methode, deren Vorteil in der Synoptik liegt. Der Nachteil aber wird aber deutlich bei einem Wechsel des Klassierers. Das heisst bei der Person, welche die Klassierung vornimmt. Es werden dann scharfe Brüche sichtbar oder Trends sichtbar. Man kann in Abb. 3 gut erkennen, dass konvektive WL von den manuellen Klassierungsmethoden überschätzt werden. Bei Schüepp lässt sich zusätzlich ein Trend anhand der linearen Regression herauslesen. Die automatische Klassierung von WL ist die Zukunft und hat in verschiedenen meteorologischen Diensten die manuelle abgelöst. Der Vorteil liegt klar in der Objektivität der Klassierungsmethode. CAP27 SCHUEEPP PERRET frequency frequency frequency year year Abb. 3: Vergleich der Anzahl konvektiver (dunkelblau) und advektiver (hellblau) WL für eine automatische Klassierung (CAP27) und den Manuellen (Schüepp & Perret) für die Zeitperiode (Weusthoff, 2011). Diese Vielzahl an Möglichkeiten Klassierungen vorzunehmen und deren Resultate machen es schwierig eine für eine bestimmte Anwendung auszuwählen. Um eine systematische Evaluation von Klassierungen zu bieten, wurde mit COST Action 733 unter dem Titel Harmonisation and Applications of Weather Type Classifications for European regions eine einheitliche Datenbank von Klassierungskatalogen kreiert Philipp et al. (2010). Der cost733 cat (eben erwähnte Katalog; Abb. 3) setzt sich aus den zwei von Huth et al. (2008) erwähnten Prinzipien der Klassierung zusammen. Einerseits aus dem deduktiven Ansatz der Klassierung, wo man bereits weiss, wie die prädefinierten Typen aussehen und andererseits aus dem induktiven Ansatz, bei dem man mehr oder weniger kein Wissen über die Struktur der Datenreihe besitzt, sie aber anhand eines bestimmten Algorithmus klassiert Philipp et al. (2010) year 7

14 # Abbreviation Types Parameters Standard domains Key references SUB (subjective methods) 1 HBGWL 29 not specified N Hess and Brezowsky (1952) 2 HBGWT 10 not specified N 3 OGWL 29 MSLP, Z500 N James (2007) 4 OGWLSLP 29 MSLP N 5 PECZELY 13 not specified N Péczely (1957) 6 PERRET 40 not specified N Perret (1987) 7 ZAMG 43 not specified N Lauscher (1985) THR (threshold based methods) 8 GWT 18 MSLP Y Beck (2000) 9 GWTC10 10 MSLP Y 10 GWTC18 18 MSLP Y 11 GWTC26 26 MSLP Y 12 LITADVE 9 MSLP Y Litynski (1969) 13 LITTC 27 MSLP Y 14 LITTC18 18 MSLP Y 15 LWT2 26 MSLP Y James (2006) 16 LWT2C10 10 MSLP Y 17 LWT2C18 18 MSLP Y 18 WLKC09 9 U/V700 Y Dittmann et al. (1995) 19 WLKC18 18 U/V700, Z925 Y 20 WLKC28 28 U/V700, Z925/500 Y 21 WLKC U/V700, Z925/500, PW Y 22 SCHUEPP 40 MSLP, Z500, U/VSFC/500 N Schüepp (1979) PCA (PCA based methods) 23 TPCA07 7 MSLP Y Huth (1993) 24 TPCAC09 9 MSLP Y 25 TPCAC18 18 MSLP Y 26 TPCAC27 27 MSLP Y 27 TPCAV 6 12 MSLP Y 28 P27 27 Z500 Y Kruizinga (1979) 29 P27C08 8 MSLP Y 30 P27C18 18 MSLP Y 31 P27C27 27 MSLP Y 32 PCAXTR MSLP Y Esteban et al. (2005, 2006) 33 PCAXTRC MSLP Y 34 PCAXTRC MSLP Y LDR (methods based on leader algorithm) 35 LUND 10 MSLP Y Lund (1963) 36 LUNDC09 9 MSLP Y 37 LUNDC18 18 MSLP Y 38 LUNDC27 27 MSLP Y 39 ESLPC09 9 MSLP Y Erpicum et al. (2008) 40 ESLPC18 18 MSLP Y 41 ESLPC27 27 MSLP Y 42 EZ850C10 10 Z850 Y 43 EZ850C20 20 Z850 Y 44 EZ850C30 30 Z850 Y 45 KHC09 9 MSLP Y Blair (1998) 46 KHC18 18 MSLP Y 47 KHC27 27 MSLP Y OPT (optimization methods) 48 CKMEANSC09 9 MSLP Y Enke and Spekat (1997) 49 CKMEANSC18 18 MSLP Y 50 CKMEANSC27 27 MSLP Y 51 PCACA 4 5 MSLP Y Yarnal (1993) 52 PCACAC09 9 MSLP Y 53 PCACAC18 18 MSLP Y 54 PCACAC27 27 MSLP Y 55 PETISCO MSLP, Z500 Y Petisco et al. (2005) 56 PETISCOC09 9 MSLP Y 57 PETISCOC18 18 MSLP Y 58 PETISCOC27 27 MSLP Y 59 PCAXTRKM MSLP Y Esteban et al. (2005, 2006) 60 PCAXTRKMC MSLP Y 61 PCAXTRKMC MSLP Y 62 SANDRA MSLP Y Philipp et al. (2007) 63 SANDRAC09 9 MSLP Y 64 SANDRAC18 18 MSLP Y 65 SANDRAC27 27 MSLP Y 66 SANDRAS 30 Z925, Z500 Y 67 SANDRASC09 9 MSLP Y 68 SANDRASC18 18 MSLP Y 69 SANDRASC27 27 MSLP Y 70 NNW 9 30 Z500 Y Michaelides et al. (2001) 71 NNWC09 9 MSLP Y 72 NNWC18 18 MSLP Y 73 NNWC27 27 MSLP Y Abb. 4: Individuelle Varianten von Klassierungskonfigurationen sortiert nach methodischen Gruppen (Philipp et al., 2010). 8

15 2.2.2 Welche Klassierungen werden von Wetterdiensten für die Wettervorhersage benützt? Da bis anhin in den verschiedenen Ländern Europas unterschiedliche Klassierungen verwendet wurden, war es schwierig eine Vergleichbarkeit zu schaffen. Die COST Action 733 ist ein durch die EU gefördertes Forschungsprogramm zur Harmonisierung und Anwendung von Wetterlagenklassifikationen in Europa und wurde wegen ebendieser Problematik ins Leben gerufen. Das Hauptziel ist die Ausarbeitung einer einheitlichen numerischen Methodik zur Abschätzung, zum Vergleich und zur Klassifikation typischer WL im europäischen Raum. Das Projekt startete im September 2005 und hatte eine Laufzeit von fünf Jahren. Somit ist das Projekt zum jetzigen Zeitpunkt abgeschlossen und es sollte darum eine einheitlich Klassierung von den europäischen Wetterdiensten genutzt werden. Da dies aber noch nicht ganz der Fall ist, soll im Folgenden auf die Verwendung unterschiedlicher Klassierungen von WL vom DWD und von MeteoSchweiz eingegangen werden. Deutscher Wetterdienst (DWD) Der DWD verwendet zur Zeit zwei Wetterlagenklassifikationen: Die subjektiv bestimmten GWL nach Hess und Brezowsky für das große Gebiet Mitteleuropa und die objektive Wetterlagenklassifikation für ein kleineres Gebiet, das im Wesentlichen Deutschland abdeckt DWD (2012). Das Verfahren der objektiven Wetterlagenklassifikation ist im Gegensatz zu den weit verbreiteten subjektiv bestimmten GWL eindeutig definiert und jederzeit numerisch nachvollziehbar. Daraus lässt sich ableiten, dass alle, welche die objektive Wetterlagenklassifikation richtig anwenden zum gleichen Resultat kommen würden, während bei der subjektiven Methode unterschiedliche Klassifikationsresultate möglich sind DWD (2012). Die Klassierungen basieren auf meteorologischen Kriterien wie Windrichtung (Advektionsrichtung der Luftmassen), Zyklonität (Hoch- bzw. Tiefdruckeinfluss) und Feuchtigkeit der Atmosphäre. Aus den Gitterpunkten des Modells werden täglich verschiedene Indizes für diese meteorologischen Kriterien berechnet und anhand bestimmter Grenzwerte in Klassen eingeteilt. Durch die Kombination dieser Klassen lässt sich eine von 40 WL herauslesen DWD (2012). 9

16 Die objektive WL wird nach Bissolli & Dittmann (2001) folgendermassen aus den Indizes berechnet: Der Zyklonalitätsindex bestimmt ob in der mittleren Troposphäre (500 hpa) bzw. am Boden (950 hpa) Zyklonalität (positiver Index) oder Antizyklonalität (negativer Index) herrscht. Die Windrichtung wird für jeden Gitterpunkt auf einer Höhe von 700 hpa bestimmt. Durch Auszählen wird ein Windsektor mit maximaler Belegung ermittelt. Die Mitte dieses maximal belegten Windsektors ist dann der Windindex. Liegen in ihm mindestens 2/3 aller gewichteten Windrichtungen, so wird von einer vorherrschenden Windrichtung gesprochen. So lassen sich vier Hauptwindrichtungen (Nordost = NO = [0,90 ), Südost = SO = [90,180 ), Südwest = SW = [180,270 ), Nordwest = NW = [270,360 )) klassieren. Liegt keine vorherrschende Windrichtung vor, das heisst, dass die maximale Belegung einer Hauptwindrichtung kleiner als 2/3 ist, erhält die Windklasse den Wert XX. Das gewichtete Gebietsmittel des PW ist das Kriterium für den Feuchtigkeitsindex und wird durch die vertikale Integration des Wasserdampfgehalts der Atmosphäre vom Boden bis 300 hpa gebildet. Dieser berechnete Feuchtigkeitsindex wird für jeden Tag im Jahr getrennt mit einem vieljährigen Tagesmittelwert verglichen. Dies ist so, weil das PW einen Tagesgang aufweist. Also kann der aktuelle Wert entweder über dem zugehörigen Mittel ( feucht ) oder unter dem zugehörigen Mittel ( trocken ) liegen, was zwei weitere Variationsmöglichkeiten ergibt. Dies ergibt die oben erwähnten 40 Klassen: 2 Zyklonalitätsklassen * 2 Höhen * 5 Windklassen * 2 Feuchteklassen MeteoSchweiz MeteoSchweiz (wie auch der österreichische Wetterdienst ZAMG) haben eine langjährige Tradition in der Klassierung von WL für die Wetterprognose. Perret (Genf) und Schüepp (Zürich) haben beide manuelle Klassierungen von WL ausgearbeitet. Aufgrund der oben beschriebenen Nachteile der manuellen Klassierung von WL, sucht man nach einer besseren Möglichkeit. MeteoSchweiz ist Teil des COST 733 und will damit die manuellen und subjektiven Klassierungsmethoden, die bis anhin verwendet wurden mit neuen, automatischen Klassierungsmethoden ersetzen beziehungsweise ergänzen. Schiemann & Frei (2010) schlagen eine objektive Klassierung von WL vor. Der Ansatz ist analog zu dem der Wetterprognose und basiert auf einer statistischen Grösse, der Brier skill score. Dabei wird ein binäres Phänomen, wie zum Beispiel 10

17 Tage mit Frost / ohne Frost analysiert. Es können aber auch kontinuierliche Daten betrachtet werden, wenn es um die Über- bzw. Unterschreitung von Grenzwerten geht. Um die statistische Signifikanz zu testen, empfehlen Schiemann & Frei (2010) ein Resamplingverfahren. Dies ist wichtig für die Interpretation der Klassierungen. Die von Schiemann & Frei (2010) präsentierten Evaluationen sind Teil des Entscheidungsprozesses bezüglich der Einführung automatischer Wetterlagenklassifikationen bei MeteoSchweiz. Vergleicht man die manuellen Wetterlagenklassifikationen, erkennt man dass die Klassierungen, die für die Alpine Region angepasst wurden (ZAMG, SCHUEPP, PERRET) bessere Werte erhalten als die räumlich weniger spezifischen GWL nach Hess Brezowsky. Zusätzlich haben Schiemann & Frei (2010) herausgefunden, dass im jährlichen Durchschnitt die automatischen Klassierungen die manuellen in ihrer Genauigkeit übertreffen. Schiemann & Frei (2010) haben beobachtet, dass die Genauigkeit der Repräsentation von Niederschlagsgrenzwertüberschreitungen von COST 733 Wetterlagenklassierungen in den Alpen von folgenden Faktoren abhängt: Der vordefinierte Niederschlagsgrenzwert: Klassierungen lösen schwach bis mässig starke Niederschlagsereignisse systematisch besser auf als seltenere Starkniederschlagsereignisse. Die Jahreszeit: Für alle Klassierungsarten ist die Modellierung des Niederschlags im Winter schlechter als im Sommer. Der Frühling und Herbst liegen dazwischen, mit Frühling (Herbst) näher beim Sommer (Winter). Die Anzahl Zirkulationstypen: Klassierungen mit einer hohen Anzahl Zirkulationstypen erreichen normalerweise eine bessere Modellierung als solche mit kleiner Anzahl. Die Lage: Viele Klassierungen weisen ein ähnliches Muster auf. Der Westen und Norden der Alpen wird schlechter modelliert als der Süden und Osten. Diese Erkenntnisse scheinen einheitlich, was sich mit der der Beziehung zwischen synoptisch-skaliger Zirkulation und der mesoskalischen Niederschlagsverteilung erklären lässt. 11

18 2.3 Typische Wetterlagen im Alpenraum Das Wetter in der Schweiz wird durch die GWL nach Hess und Brezowsky beschrieben. Doch wird in den nächsten Abschnitten nicht auf jede der 29 GWL eingegangen, sondern es soll ein Überblick über die wichtigsten GWL im Alpenraum gegeben werden. Im Folgenden soll einzeln auf diese eingegangen werden Westwind Auf etwa 60 N liegt eine Zyklone die Einzelstörungen im Abstand von ein bis zwei Tagen vom Atlantik Richtung Europa wandern lässt. Durch diese westliche Höhenströmung fliesst feuchte Luft vom Atlantik gegen Europa. Polarfrontwellen ziehen über Mitteleuropa hinweg. Dies aufgrund der Westströmung und der Zyklone MeteoSchweiz (2012), Gerstengarbe et Abb. 5: Westwind (MeteoSchweiz, 2012). al. (1999). In der Schweiz ist das Wetter wechselhaft, dabei ist die Wetteraktivität auf der Alpensüdseite wesentlich ruhiger als auf der Alpennordseite. Westwindlagen sind typisch für den Zeitraum zwischen Herbst und Frühling und dauern mehrere Tage bis zu einer Woche. Vor der Warmfront befindet sich das Aufzugsgebiet, wo sich ausgedehnte Wolkenmassen durch Aufsteigen von Warmluft über die schwerere Kaltluft bilden. Mit dem Herannahen der Warmfront verdichtet sich das Wolkenband. Nach der Warmfront lockert sich die Bewölkung mit zunehmendem Abstand vom Zentrum des Tiefs immer weiter auf. Der Bereich zwischen Warmfront und Kaltfront wird als Warmsektor bezeichnet. An der Kaltfront ist das Wolkenband erheblich schmaler als bei der Warmfront. Im Sommer sind Gewitter an der Kaltfront durch Bildung von Gewitterwolken häufig, im Winter dagegen eine Seltenheit. Nach der Kaltfront bilden durch die kühle Polarluft vor allem tagsüber Quellwolken. 12

19 An dieser Stelle soll kurz auf eine Nordwestlage eingegangen werden. Diese WL ist vor allem im Herbst und Winter häufiger als im Sommer und Frühling. Dabei ist etwas südlich von Grossbritannien und westlich von Frankreich ein Hochdruckgebiet. Das Tief bleibt über Skandinavien, wie bei einer Westwindlage. So wird kühle Luft vom Nordatlantik in Richtung Schweiz geführt. Dies ist im Herbst mit hohen Windgeschwindigkeiten und viel Regen verbunden. Bestes Beispiel dafür war der Sturm Lothar im Jahre Im Winter führt eine solche WL zu viel Niederschlag und Schnee in der Deutschschweiz, vor allem im Kanton Graubünden MeteoSchweiz (2012) Bise Bise bezeichnet eine Ost- bis Nordostströmung und liegt vor wenn ein Hochdruckgebiet im Raum Grossbritannien und ein Tiefdruckgebiet im Mittelmeerraum liegt. So ziehen die Polarwellen am nördlichen Rand des Hochdruckgebietes über Skandinavien hinweg in Richtung Osten. Das Wetter in der Schweiz wird davon nicht beeinflusst. Die Luft aus Abb. 6: Bise (MeteoSchweiz, 2012). Nordosten wird zwischen den Alpen und dem Jura kanalisiert und gegen Westen hin beschleunigt, da dort Jura und Alpen näher beieinander liegen. Im Raum Genf werden bei einer ausgeprägten Bisenlage Böenspitzen bis zu 100 km/h gemessen. Im Sommer ist die von Osten heranströmende Luft relativ trocken. Somit ist es in der ganzen Schweiz angenehm warm und schönes Wetter. Im Winter ist die relative Feuchtigkeit der heranströmenden Luft aber bedeutend höher. Darüber liegt warme und trockene Luft als Folge von Subsidenz (grossräumiges Absinken von Luft). Dazwischen liegt eine Inversionsschicht, welche die Luftmassen voneinander trennt. In der bodennahen Luft gibt es infolge des Windes starke Verwirbelungen, welche aber die darüber liegende Inversion nicht durchbrechen können. Wenn die Luft genügend feucht ist entsteht Hochnebel, dessen 13

20 Untergrenze vom Feuchtigkeitsgehalt der Luft abhängt. Die Obergrenze bildet dabei die Basis der Inversionsschicht MeteoSchweiz (2012) Südföhn Der Südföhn bezeichnet eine süd- bis südwestliche Höhenströmung über die Alpen, die mehrere Stunden bis mehrere Tage andauern kann. Damit diese bestehen kann, muss ein Tief über Südengland, Ärmelkanal beziehungsweise Nordfrankreich liegen. Dabei befindet sich die Kaltfront bereits im Raum Ostfrankreich. Auf der anderen Seite der Alpen in Italien bildet sich ein kleinräumiges Hochdruckgebiet und so entsteht Abb. 7: Südföhn (MeteoSchweiz, 2012). für den Isobarenverlauf über die Alpen die typische S Form (Föhnknie). Der Luftdruck ist im Norden um hpa (in extremen Föhnlagen sogar bis 28 hpa) tiefer als im Süden. Dieser Druckunterschied induziert eine Luftströmung von feuchter Luft aus dem Mittelmeerraum über die Alpen. Die Luft kühlt sich beim Aufstieg am Alpensüdhang ab und es bildet sich Staubewölkung. Es setzen durch anhaltende Zufuhr von feuchter Luft aus dem Süden orographisch bedingte Niederschläge ein. Auf der Alpennordseite sinkt die Luft ab und erwärmt sich dabei durch Kompression. So ist es als Folge der freigewordenen Wärme durch Kondensation auf der Alpensüdseite möglich, dass auf gleicher Höhe die Temperatur auf der Alpennordseite um 10 Grad höher ist. Durch diesen trockenen und warmen Luftstrom von den Alpen her, löst sich die Bewölkung in den meisten Alpentäler und zum Teil sogar im Mittelland auf; es bildet sich das sogenannte Föhnloch. Es können sich jedoch in grossen Höhen kleine linsenförmige Wolken, Föhnfische, durch die Südströmung bilden. Diese deuten auf einen Föhneinbruch hin. Das Wetter südlich der Alpen ist durch eine starke Bewölkung, kühle Temperaturen und zum Teil anhaltendem Niederschlag bestimmt MeteoSchweiz (2012). 14

21 2.3.4 Nordföhn Wie man aus der Abbildung herauslesen kann, befindet sich ein Hochdruckgebiet, mit Zentrum südwestlich der britischen Inseln, westlich der Schweiz. Da es sich bei einem Hochdruckgebiet um eine Antizyklone handelt und diese im Uhrzeigersinn dreht, fliesst so kalte und feuchte Luft aus dem Raum Nordsee in Richtung Schweiz und somit gegen die Alpen. Ähnlich wie Abb. 8: Nordföhn (MeteoSchweiz, 2012). bei einer Südföhnlage gibt es ein Druckgefälle zwischen der Alpennord- und der Alpensüdseite (Druckunterschiede liegen bei durchschnittlich 10 hpa). Im Gegensatz zum Südföhn liegt das Staugebiet beim Nordföhn auf der Alpennordseite und je näher an den Alpen, desto dichter die Bewölkung. Das Mittelland ist grösstenteils bedeckt. Der Westen der Schweiz wird mehr vom Hoch beeinflusst als von der Nordströmung und so kann es sein, dass im Raum Genf und Jura die Bewölkung aufgerissen wird. Die Niederschläge beschränken sich meist auf den zentralen und östlichen Alpennordhang und sind weniger intensiv als bei einem Südstau. Auf der Alpensüdseite nimmt die Bewölkung immer mehr ab und ist meistens ab der Linie Biasca-Bergell aufgelöst. Der Nordföhn kann bis in die Po-Ebene und zum Teil sogar bis zum Golf von Genua reichen MeteoSchweiz (2012). 15

22 2.3.5 Hochdruck Abb. 9: Hochdruck (MeteoSchweiz, 2012). Hochdruckgebiete sind Schönwetterzonen, die relativ stabil sind und sich nur langsam verlagern. Wegen der Subsidenz erwärmt sich die Luft durch Kompression und somit nimmt die relative Luftfeuchtigkeit ab. Dadurch werden Wolken grösstenteils aufgelöst. Auf der Abbildung kann man ein Hochdruckgebiet etwas westlich der Schweiz erkennen. Es lenkt die Polarfrontwellen nördlich von der Schweiz auf der Höhe von Grossbritannien vorbei, ohne dass sie das Wetter in der Schweiz beeinflussen. Innerhalb des Hochdruckgebietes sind die Druckunter-schiede sehr gering, sodass kaum Luftbewegungen entstehen. Solche Hochdrucklagen können der Schweiz während mehreren Tagen bis Wochen schönes Wetter bringen. Im Winter führt diese WL meist zu Nebel, da sich die bodennahen Luftschichten stark abkühlen. Vorherrschend sind die Bodennebelfelder vor allem von November bis Januar und lösen sich tagsüber zum Teil nicht auf. Die jahreszeitlichen Unterschiede in den Niederungen der Alpennordseite sind beträchtlich, denn im Sommer herrscht bei Hochdruck, im Gegensatz zum Winter, auch dort schönes Wetter MeteoSchweiz (2012). 16

23 2.3.6 Flache Druckverteilung Eine flache Druckverteilung ist eine typische Sommer-WL, denn bei ihr fehlt im Gegensatz zur Hochdrucklage das grossräumige Absinken von Luft. Dies begünstigt die Bildung von Quellwolken und somit die Entstehung von sommerlichen Gewitterregen. Man kann auf der Karte erkennen, dass die Druckunterschiede in ganz Europa ziemlich gering sind. Dies bedeutet, dass in ganz Europa die horizontale Luftbewegung sehr reduziert ist. Aufgrund der Sonneneinstrahlung erwärmt sich der Boden. Es hängt jedoch von der Be-schaffenheit ab, wie stark dieser Prozess ausfällt. Am meisten begünstigt sind Acker-, Sand- und Felsflächen. Ab einem gewissen Temperaturunterschied im Gegensatz zur Umgebungsluft steigt die Warmluftblase auf und kondensiert auf einer Höhe, die dem Sättigungspunkt entspricht. So bilden sich kleine, blumenkohlförmige Wolken; sogenannte Cumulus humilis. Im Laufe des Tages wächst die Wolke aufgrund der steigenden Temperaturen weiter und wird immer mächtiger. Da die Wolke in die Höhe wächst, durchstösst sie zu einem gewissen Zeitpunkt die Nullgradgrenze. Oberhalb der Nullgradgrenze beginnen die kleinen Wassertröpfchen langsam zu gefrieren. Sobald die Temperatur minus 40 Grad beträgt, verläuft der Gefrierprozess sehr schnell und die Eiskristalle beginnen durch die Wolke zu fallen. So setzt Niederschlag ein, der von Blitzen begleitet wird. Schlussendlich reicht die Wolke bis an die Tropopause und breitet sich ihr entlang aus. In den darauffolgenden Stunden lassen die Niederschläge nach und die Wolke löst sich langsam auf. Typischerweise treten solche Wärmegewitter am späteren Nachmittag auf MeteoSchweiz (2012). Abb. 10: Flache Druckverteilung (MeteoSchweiz, 2012). 17

24 3 Darstellung von WL in RCM Simulationen Nach der Betrachtung der grundlegenden Eigenschaften von WL und deren Klassierungsmöglichkeiten, sollen in diesem Kapitel RCMs und deren Möglichkeit WL darzustellen thematisiert werden. Ein Überblick über RCMs und verschiedene Downscalingmethoden sollen die Basis für die weiteren Ausführungen legen. Der Schwerpunkt wird dabei in Fehler von RCMs und der korrekten Erfassung der Frequenz der WL gelegt. Um Antworten zum komplexen Themenbereich der relativen Frequenz von WL zu finden, beschränken sich die Ausführungen auf die RCMs welche im ENSEMBLES Projekt verwendet wurden. Am Ende des Kapitels soll auf wetterlagenabhängige Fehler in RCMs eingegangen werden und somit die zu Beginn aufgestellte Hypothese getestet werden. 3.1 Überblick über RCMs Eine der grundlegenden Einschränkungen von GCM Simulationen ist die grobe Rasterauflösung, welcher sie unterliegen. Daraus resultiert, dass sie nicht in der Lage sind kleinere als die Rasterauflösung und lokale Charakteristiken und Dynamiken darzustellen, die für Auswirkungsstudien nötig sind. So wurden Techniken entwickelt um den Output der GCMs aus grober räumlichen Auflösung auf lokale oder regionale Ebenen runterzuskalieren. Diese Downscaling-Techniken können in zwei Kategorien unterteilt werden: Universales/statistisches Downscaling und dynamisches Downscaling. Letzteres benutzt RCMs um feinskalige physikalische Prozesse zu modellieren Mehrotra & Sharma (2010). Zu beachten gilt dabei, dass dynamisches Downscaling mehrmals möglich ist. Man kann also eine GCM auf ein RCM dynamisch runterskalieren und das RCM wiederum dynamisch runterskalieren und erhält somit eine noch höhere Auflösung. Statistisches Downscaling ist hingegen nur ein Mal möglich. Man kann aber nach einem dynamischen Downscaling ein Statistisches durchführen. RCMs liefern Klimavariablen einschliesslich täglichem Niederschlag in einer feineren räumlichen Auflösung. Die Outputs von RCMs (Niederschlag, Temperatur, 18

25 etc.) sind potentiell nützlich für die Folgenabschätzung in der Hydrologie. Jedoch ist der nicht korrigierte Gebrauch von RCMs in hydrologischen Anwendungen wegen systematischer Fehler des Modelloutputs fragwürdig. Regionale Hydrologie ist sehr sensibel gegenüber Temperatur und Niederschlag, sodass schon kleine systematische Fehler das hydrologische Gleichgewicht stören könnten Bárdossy & Pegram (2011). Grundsätzlich tendieren GCMs und somit zu einem gewissen Teil die Outputs der Downscaling Techniken dazu, die Jahr zu Jahr Variabilität des Niederschlages und Extremereignisse, verglichen mit historischen Klimaaufzeichnungen zu unterschätzen Ines & Hansen (2006). Dies impliziert, dass die Wahrscheinlichkeit besteht, zukünftige anhaltende Dürreperioden oder Starkniederschlagsereignisse in zukünftigen Klimaprojektionen ebenfalls zu unterschätzen Mehrotra & Sharma (2010). Generell haben Probleme der Klimamodellauflösungen wichtige Auswirkungen auf Studien, die auf den Outputs solcher Modelle beruhen, was primär dem potentiellen Ausmass von zukünftigen Klimaänderungen und der Sensibilität von Systemen auf solche Änderungen zuzuschreiben ist. Diese Sensibilität tritt häufig auf, denn Veränderungen in Wasserverfügbarkeit (z.b. Feuchtegehalt im Boden) können einen grossen Effekt auf die Vegetation und somit auf alle oberflächlichen Energieflüsse haben Wilby et al. (1998). Der Skalenunterschied zwischen Vegetation und Oberflächenprozessen, und der grossräumigen atmosphärischen Zirkulation führen zur eine Verschärfung des Problems, denn sie involvieren oft unsichere Komponenten der Klimamodelle, des Wasserdampfs und des Wolkenrückkoppelungseffektes Rind et al. (1992). Obwohl RCMs ein feineres Raster als GCMs haben, können die kalibrierten RCMs ohne statistisches Downscaling leider auch noch nicht die modellierten Niederschlagsabschätzungen liefern, die für hydrologische Modelle nötig wären. In den RCMs können zum Beispiel die lokalen topologischen Einflüsse noch nicht/kaum berücksichtigt werden, was es schwierig macht aussagekräftige Informationen herauszulesen. Deswegen werden hier drei Aspekte bezüglich der Entwicklung von Downscaling Methoden nach Bárdossy & Pegram (2011) angesprochen: Fehlerbereich der Niederschlagsabschätzungen Die Niederschlagsabschätzungen der RCMs, die aus lokalisierten, täglichen Mengen berechnet werden, weichen wenn sie zu cfd s aufsummiert werden von den beobachteten cfd s, welche über ein Block des Rasters und die Beobachtungsperiode 19

26 gemittelt wurden, ab. Dieser Fehler ist abhängig vom Ort und der Jahreszeit und muss für jeden Rasterblock individuell korrigiert werden. Variabilität des Fehlerbereichs Die RCMs weisen verschiedene Fehler bei unterschiedlichen meteorologischen Gegebenheiten auf. Diese Variabilität muss abgeschätzt und wo nötig zugewiesen werden. Veränderung der Beziehungen unter verschieden Klimas Es ist möglich, ja sogar wahrscheinlich, dass sich der Niederschlag verbunden mit einer gegebenen WL unter verschiedenen zukünftigen Klimaänderungsszenarien ändern wird, vorausgesetzt, dass die Niederschlagscharakteristiken vollständig von der ganzen Bandbreite der meteorologischen Variablen abhängen. Insofern gibt es viele verschiedene Faktoren, die für eine korrekte Modellierung berücksichtigt werden müssen. Es gibt unterschiedliche Ansätze diesem Problem entgegenzuwirken. Zahlreiche Studien haben aber demonstriert, dass RCMs, wenn sie von grossskaligen klimatischen Umständen abhängen, regionale, klimatische Charakterzüge wie orographisch induzierter Niederschlag, extreme Klimaereignisse, jahreszeitliche und tägliche Variabilität des Niederschlages in verschiedenen Regimes, sowie regionale Klimaanomalien realistisch simulieren können Wang et al. (2004). Wilby et al. (1998) zeigen in ihrem Paper eine Übersicht der verschiedenen von ihnen untersuchten statistischen Downscalingmethoden, die für GCMs oder RCMs angewendet werden könne auf. 20

27 Table 3. Precipitation Models Used in the Comparison Exercise Notation Description References HadCM2 ANN1 ANN2 WGEN SPEL B-Circ C-Circ Hadley Centre coupled ocean-atmosphere model forced by combined CO2 and Johns et al. [1997], Mitchell and Johns [1997] sulfate aerosol forcing. Two 20 year periods were selected: present climate ( ) and a perturbed, future climate ( ). Artificial Neural Network calibrated against observed single site and area Hewitson and Crane [1992a, b, 1994, 1996], average precipitation, and forced using daily mslp and 500 hpa heights Crane and Hewitson [1997] obtained from the two HadCM2 periods. Artificial Neural Network calibrated against observed single site and area Hewitson and Crane [1992a, b, 1994, 1996], average precipitation, and forced using daily mslp and 500 hpa heights and Crane and Hewitson [1997] near-surface temperatures obtained from the two HadCM2 periods. First-order, two-state Markov process of daily rainfall occurrence. Wet-day Richardson [1981], Wilks [1989, 1992], precipitation amounts are modelled using gamma distributions. Downscaled Gregory et al. [1993], V lby et al. [1996] future precipitation was produced by perturbing WGEN parameters in proportion to the changes in model parameters calibrated using the HadCM2 present and future data. An alternating negative binomial recurrence process for wet- and dry-spell Wilby et al. [1996] lengths. Wet-day precipitation amounts are modelled using gamma distributions. Downscaled future precipitation was produced by perturbing SPEL parameters in proportion to the changes in model parameters calibrated using the HadCM2 present and future data. Binned vorticity method of resampling observed daily rainfall sets. Downscaled Conway and Jones [1996, 1998], Conway et al. precipitation is modeled by sampling rainfall occurrence and amounts from [1996] discrete vorticity classes. Only the distribution of daily vorticity values is assumed to change between the present and future climate. Semistochastic precipitation occurrence and intensity driven by vorticity. Wilby et al. [1996, 1998], Conway et al. [1996] Downscaled precipitation is modelled using nonlinear empirical relationships between vorticity and wet-day occurrence/persistence/mean amounts. Only the distribution of daily vorticity values is assumed to change between the present and future climate. Abb. 11: Statistische Niederschlagsmodelle (Wilby et al., 1998). Es gibt eine breite Kategorie von Modellen. Das HadCM2 als GCM; Mit ANN1 & ANN2 zwei artificial neural network approaches ; zwei stochastische Niederschlagsmodelle (WGEN und SPEL); sowie zwei Modelle die auf Vortizitätwerten basieren (B Cire und C Cire). In den nachfolgenden Abschnitten soll auf verschiedene Downscaling-Ansätze mit und ohne Hilfe von WL eingegangen und deren Vor- und Nachteile erläutert werden. 3.2 Downscalingmethoden Grossräumige atmosphärische Zirkulationen haben einen starken Einfluss auf die lokalen meteorologischen Phänomene. Der Link zwischen grossskaligen Funktionen und lokalen Variablen ist nicht trivial und schwer zu entschlüsseln. Es gibt daher verschiedene Methoden diese Verbindungen zu beschreiben Bárdossy (2010). Die Effizienz von Downscalingmethoden variiert für unterschiedliche Jahreszeiten, Orte, GCMs und hängt stark von statistischen Fehlern aus dem verwendeten GCM, regionalen Oberflächenstrukturen wie Topographie, Distanz zum Meer, Landnutzung und Vegetation ab. Grundsätzlich sind statistische Downscalingmethoden passender, 21

28 wenn Punktwerte von Extremen für Auswirkungsstudien gebraucht werden. Betrachtungen dieser Analysen weisen darauf hin, dass für heutige Klimas dynamische Downscalingmethoden einen kleinen Vorteil gegenüber den statistischen erbringen Fowler et al. (2007). In den folgenden Abschnitten soll vertieft auf Downscalingmethoden eingegangen werden Universales/statistisches Downscaling Statistisches Downscaling basiert auf der Ansicht, dass regionales Klima von zwei Faktoren abhängig ist: Dem grossskaligen klimatischen Status und den regionalen/lokalen physiographischen Strukturen. Regionale oder lokale Klimainformationen werden durch Festlegung eines statistischen Modells, dass grossskalige Klimavariablen mit regionalen oder lokalen Variablen verknüpft abgeleitet Mearns et al. (2004). Der Gebrauch von statistischem Downscaling um kurzfristige, sowie langfristige Komponentenhäufigkeiten im runterskalierten Niederschlag zu reproduzieren wurde in den letzten Jahren durch Einsatz von schnell und langsam variierenden atmosphärischen Zirkulationsvariablen versucht Mehrotra & Sharma (2010). Eine Möglichkeit für die Korrektur ist eine lokale Skalierung der Niederschlagsverteilung für jede Jahreszeit. Man setzt dabei die durch RCM generierte Verteilung der Niederschlagsmenge mit der beobachteten Verteilung für jedes Raster in Verbindung Bárdossy & Pegram (2011). Dabei kann die von Ines & Hansen (2006) beschriebene Methode der Abbildung der Gammaverteilung angewendet werden. In einem ersten Schritt wird die Niederschlagshäufigkeit und in einem zweiten Schritt die Niederschlagsintensität korrigiert. Die von Themeßl et al. (2010) angewandte quantile mapping Methode, beinhaltet in erster Linie das universale Downscaling. Quantile mapping korrigiert Fehler in der Form der ganzen Verteilung und korrigiert somit auch Fehler in der Variabilität. Im Unterschied zu Ines & Hansen (2006), werden nicht theoretische cdf s für nasse Tage abgeschätzt, sondern es werden ecdf s verwendet und somit ist quantile mapping generell für alle möglichen meteorologischen Parameter anwendbar. Anwendungen, die auf cdf s beruhen, können Probleme mit Parametern, welche nicht auf die theoretischen Funktionen anwendbar sind haben (z.b. globale Strahlung). Diese Transformation korrigiert den modellierten Niederschlag während der Beobachtungsperiode. Die Quantile der 22

29 Beobachtungsperiode werden ohne Modifikation für Transformationen in zukünftigen Szenarien gebraucht. So wird das Signal des runterskalierten Niederschlags ähnlicher zu dem, dass das RCM generiert hat, aber der Fehler ist korrigiert Bárdossy & Pegram (2011). Es gibt nach Bárdossy & Pegram (2011) drei verschiedene Möglichkeiten die Verteilungsfunktion des Niederschlages an einem Ort darzustellen: Man kann fdf s benützen, denn das hat den Vorteil, dass keine Verteilung eingepasst werden muss. Der Nachteil liegt jedoch darin, dass das beobachtete Maximum in den runterskalierten Serien nicht überschritten werden kann. Eine weitere Möglichkeit ist jedem Ort eine Wahrscheinlichkeit bezüglich der Erfahrung eines trockenen oder nassen Tages zuzuordnen und eine cdf der Anzahl nassen Tagen anzupassen. So kann man das Problem der Nicht - Überschreitung der Maxima umgehen. Dafür muss man eine adäquate Verteilung selektieren und ihre Parameter abschätzen. Die dritte und letzte Möglichkeit ist eine nichtparametrische Verteilung einzupassen. Für die meisten Kernelfunktionen würde diese selektierte Einpassung allerdings das Maximum künstlich hemmen. Also müsste man den Kern mit Sorgfalt auswählen. Mehrotra & Sharma (2010) bieten einen Lösungsansatz für dieses Problem. Diese Quantile Quantile Transformation ist eine rein statistische Korrektur des RCM Outputs und unabhängig von der WL. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass die Niederschlagsabschätzung unterschiedliche Fehler bei verschiedenen WL aufweisen Bárdossy & Pegram (2011). Korrekturen von RCMs die auf WL basieren werden im nächsten Kapitel abgehandelt. Es gibt eine Reihe von statistischen Downscalingmodellen, die für Regionen mit genügend verfügbaren und guten Datensätzen entwickelt wurden. Ein grundlegender Vorteil dieser Techniken ist, dass sie nicht besonders rechenaufwändig sind und somit für verschiedene Outputs von GCMs angewendet werden können. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass man sie brauchen kann um spezifische lokale Informationen zu erhalten (z.b. Punkte, Einzugsgebiet). Grundlegende Annahmen solcher Downscalingmethoden sind oft nicht nachprüfbar, was nachteilhaft ist. Als Beispiel: Halten statistische Beziehungen für das heutige Klima unter anderen Umständen für zukünftige Klimas stand? Ein zweiter Nachteil ist, dass diese empirisch basierten Techniken mögliche Systemänderungen in regionalen Konditionen oder Feedbackprozesse nicht miteinberechnen können Mearns et al. (2004). 23

30 3.2.2 Dynamisches Downscaling Dynamisches Downscaling bezieht sich auf den Gebrauch von RCMs oder LAMs. Wie gut ein solches Modell ist, hängt sehr stark von vererbten statistischen Fehlern des benutzten GCM sowie von der Stärke und dem Vorhandensein von regionalen forcings wie Topographie, Land-Meer-Kontrast und Vegetation ab Fowler et al. (2007). Es ist der Prozess, bei dem regionale Klimainformationen, welche auf grossskaligen klimatischen Konditionen beruhen, mit Hilfe von hochauflösenden RCMs abgeleitet werden Wang et al. (2004). Bei einem dynamischen Downscaling sollten deshalb die verschiedenen Umstände, die zu den statistischen Fehlern führen berücksichtigt werden. CP 05 CP 11 Abb. Fig. 3 Driest 12: Trockene and wettest CP WL classified (CP05) for the River und Rhine feuchte basin WL (CP11) (Yang et al., 2010). Bárdossy & Pegram (2011) schlagen vor, dass man darum die WL direkt in den Downscalingprozess miteinbeziehen soll. Yang et al. (2010) zeigen dies sehr schön am Beispiel des Rheinbeckens. In den Ausführungen von Yang et al. (2010) wird die feuchteste mit der trockensten WL für die Prognose von Niederschlag verglichen. In Abb. 12 stellt CP05 eine Hochdrucklage, wie im Kapitel beschrieben, und CP11 eine Westwindlage, wie in Kapitel erklärt, dar. 24

31 CP Probability of rainfall No CP CP Moisture flux [kg.m/kg.s] Abb. 13: Abhängigkeit zwischen der Wahrscheinlichkeit von Niederschlag und dem Feuchtigkeitsfluss unter Einfluss trockener/feuchter WL (Yang et al., 2010). Abb. 13 zeigt die Abhängigkeit zwischen der Wahrscheinlichkeit von Niederschlag und dem zugehörigen Feuchtigkeitsfluss unter Einfluss der WL an der Wetterstation GERMERSHEIM in Süd-Deutschland. Die grünen Punkte in der Abb. 13 repräsentieren die Abhängigkeit unter einer feuchten WL (CP11) und die violetten Punkte die Abhängigkeit für die gleiche Analyse unter trockenen Bedingungen (CP05) (Siehe mit Abb. 12 für Eigenschaften der WL). Die blauen Punkte beschreiben die Abhängigkeit ohne Einbezug der WL. Wie man erkennen kann, macht solch ein Ansatz durchaus Sinn, denn die Wahrscheinlichkeit für Niederschlag unterscheidet sich für verschiedene WL. Die Variabilität in der Parametrisierung der RCMs bringt eine weitere Unsicherheit mit sich. Deshalb ist es für einen realistischen Versuch, Klimaänderungen zu modellieren, sinnvoll, dass man ein Ensemble von RCMs benützt Fowler et al. (2007). Die Anwendung von RCMs in der Downscaling-Forschung ist noch jetzt ein Diskussionspunkt. Zwei Probleme stehen im Zentrum dieser Debatte. Das erste Problem: Kann man trotz allen bekannten versteckten Fehlern aus GCM Simulationen erwarten, dass RCMs realistische regionale Klimainformationen für die globale 25

32 Klimaänderung oder für bessere jahreszeitliche Klimaprognosen bereitstellen? Liefert das dynamische Downscaling wirklich wertvolle, zusätzliche Informationen oder lediglich räumliche Details die kompliziert mit dem GCM verbunden sind, sodass das RCM Fehler aufweist und somit nutzlos ist? Das zweite Problem: Mit oder ohne Fehler in den GCMs entstehen Fehler durch das dynamische Downscaling selbst. Dies weil die physikalischen, numerischen und nesting Eigenschaften des Modells es einschränken. Wie sollen regionale Simulationen, mit bekannten Fehlern, genutzt werden um die globale Klimaänderungsforschung und jahreszeitliche Klimaprognosen voranzutreiben Wang et al. (2004)? Thematisch abschliessend sind die Vor- und Nachteile von statistischem und dynamischen Downscaling Fowler et al. (2007) aufgeführt. Statistical downscaling Dynamical downscaling Advantages Disadvantages Comparatively cheap and computationally efficient Can provide point-scale climatic variables from GCM-scale output Can be used to derive variables not available from RCMs Easily transferable to other regions Based on standard and accepted statistical procedures Able to directly incorporate observations into method Require long and reliable observed historical data series for calibration Dependent upon choice of predictors Non-stationarity in the predictor-predictand relationship Climate system feedbacks not included Produces responses based on physically consistent processes Produces finer resolution information from GCM-scale output that can resolve atmospheric processes on a smaller scale Computationally intensive Limited number of scenario ensembles available Strongly dependent on GCM boundary forcing Dependent on GCM boundary forcing; affected by biases in underlying GCM Domain size, climatic region and season affects downscaling skill Abb. 14: Vor und Nachteile von statistischem und dynamischem Downscaling (Fowler et al., 2007). 26

33 3.3 ENSEMBLES Projekt Das ENSEMBLES Projekt wurde von der Europäischen Kommission gegründet und wurde in der Zeitspanne zwischen September 2004 und Dezember 2009 durchgeführt. Das Projekt wurde vom UK Met Office geleitet und beinhaltet eine Arbeitsgemeinschaft von 66 Instituten aus 20 Ländern (mehrheitlich aus Europa). Die Europäische Kommission finanzierte das Projekt mit 15 Millionen Euro. Die Grösse, Laufzeit und Budget dieses Projektes macht es zu einem der Grössten seiner Art, dass je ausgeführt wurde van der Linden & Mitchell (2009) RCMs des ENSEMBLES Projekt Die RCMs des ENSEMBLES Projekt haben eine Auflösung von 25km, sind abhängig von individuellen GCMs, werden für die Zeitspanne von verwendet und werden durch das SRES A1B angetrieben Boberg et al. (2010). ERA40 dient dabei als Referenzperiode. Bei der neuen Darlegeung der Daten wurde die Periode von mitte 1957 bis mitte 2002 betrachtet. In den Ausführungen des ENSEMBLES Projekts wurde die Periode auf 1961 bis 2002 verkürzt. Abb. 15: RCMs des ENSEMBLES Projekts (van der Linden & Mitchell, 2009). 27

34 3.3.2 Repräsentation der relativen Frequenz der WL durch die RCMs aus dem ENSEMBLES Projekt DJF Straight Cyclonic Anticyclonic Hybrid Uncl. NW SW SE NE ERA hir_ec rac_ec rem_ec reo_ec rca_ec rca_bcm rca_hd rca_era JJA Straight Cyclonic Anticyclonic Hybrid Uncl. NW SW SE NE ERA hir_ec rac_ec rem_ec reo_ec rca_ec rca_bcm rca_hd rca_era Abb. 16: Relative Frequenz von Zirkulation und richtungsabhängigen Strömungen (in %) der RCM Simulationen und die ERA 40 Referenzperiode von (Plavcova & Kysely, 2011). Plavcova & Kysely (2011) geben in ihrem Paper einen guten Überblick über die Repräsentation der relativen Frequenz von WL durch verschiedene RCMs. Diese fünf RCMs werden ebenfalls im ENSEMBLES Projekt verwendet. Die RCM Simulationen, welche sich auf die verkürzte Referenzperiode von (ERA 40) beziehen sind in zwei Teile aufgeteilt. Als Erstes werden die RCMs HIRHAM, RACMO, RegCM und REMO die durch das gleiche GCM (ECHAM5) abgeleitet wurden untersucht und in einem zweiten Schritt wird das RCA Modell (das fünfte RCM), welches für drei verschiedene GCMs (ECHAM5, BCM und HadCM3) abgeleitet wurde, sowie mit der Re - Analysierung des ERA 40 betrachtet. Dies ermöglicht den Vergleich von Unterschieden in den Simulationen bedingt durch die Wahl des RCMs und des benutzten GCM Plavcova & Kysely (2011). In Abb. 16 werden die Frequenzen von atmosphärischen Zirkulationstypen mit den Werten aus der Kontrollperiode verglichen. Der obere Teil zeigt die Frequenzen für die Wintermonate Dezember, Januar und Februar, der Untere die für die Sommermonate Juni, Juli und August. Betrachtet man diese Werte, erkennt man dass 28

35 die Modelle gewisse Zirkulationscharakteristiken festhalten, aber die Unterschiede zwischen den RCMs gross sind. Das RCM HIRHAM sticht heraus, da es in beiden Jahreszeiten eine viel höhere Frequenz von SW Strömungen auf Kosten von NW Strömungen aufweist. Die atmosphärische Strömung im RCA das vom BCM abgeleitet wurde ist für den Sommer völlig verzerrt, denn fast 80% der Tage beinhalten eine östliche Komponente verglichen mit den 45% aus der Vergleichsperiode. Tage mit südwestlicher, nordwestlicher sowie antizyklischen Strömung sind zwei bis dreimal weniger häufig. Ansonsten werden westliche Strömungstypen im Winter, ausser das RCA abgeleitet vom HadCM und ERA 40, überschätzt. Diese im Winter starke Überschätzung auf Kosten von östlichen Strömungstypen über Europa, scheint eher ein generelles Problem von Klimamodellen zu sein Plavcova & Kysely (2011). Abb. 17: Relative Frequenz von WL in ERA 40, ENSEMBLES 20th century und A1B GCM Simulationen (van der Linden & Mitchell, 2009). Ähnlich wie Plavcova & Kysely (2011) in ihren Ausführungen auf die relativen Frequenzen von atmosphärischen Zirkulationstypen eingehen, wird im Schlussbericht des ENSEMBLES Projektes von van der Linden & Mitchell (2009) ein Vergleich mit der Kontrollperiode sowie eine Prognose diskutiert (Abb. 17). Das ENSEMBLES GCM Ensemble widerspiegelt die beobachteten Frequenzen, abgesehen von der Überschätzung von westlichen Strömungen und der Unterschätzung von antizyklonalen Situationen, mehrheitlich gut. Für die Zukunft unter dem A1B Szenario wird eine Zunahme von Situationen mit westlichen Strömungen und Sturmtagen prognostiziert. Zusätzlich nehmen Tage mit einer östlichen Strömungskomponente ab van der Linden & Mitchell (2009). Nach der Betrachtung der verschiedenen RCMs aus dem ENSEMBLES Projekt, erkennt man, dass gewisse Modellierungen bessere Resultate liefern als andere. Es 29

ABGRENZUNG UND INHALTE DER SYNOPTISCHEN KLIMATOLOGIE WETTERLAGEN- UND ZIRKULATIONSKLASSIFIKATIONEN

ABGRENZUNG UND INHALTE DER SYNOPTISCHEN KLIMATOLOGIE WETTERLAGEN- UND ZIRKULATIONSKLASSIFIKATIONEN ABGRENZUNG UND INHALTE DER SYNOPTISCHEN KLIMATOLOGIE WETTERLAGEN- UND ZIRKULATIONSKLASSIFIKATIONEN Gliederung 1 Eigenschaften von GWL 2 Zirkulationsformen 3 Abgrenzung der verschiedenen Großwetterlagen

Mehr

Die Atmosphäre der Erde (8) Großwetterlagen in Mitteleuropa

Die Atmosphäre der Erde (8) Großwetterlagen in Mitteleuropa Die Atmosphäre der Erde (8) Großwetterlagen in Mitteleuropa Wetterlagen und Großwetterlagen Der Begriff Wetterlage beschreibt den Wetterzustand, wie er im Hinblick auf die wichtigsten meteorologischen

Mehr

Überblick über die Großwetterlagen: Zonal

Überblick über die Großwetterlagen: Zonal Überblick über die Großwetterlagen: Zonal Mit freundlicher Genehmigung von: www.gewitteron.de Einleitung: In den Jahren 1941 bis 1943 entwickelte ein Team unter der Leitung von F. Baur erstmals das System

Mehr

ZENTRALANSTALT FÜR METEOROLOGIE UND GEODYNAMIK. Meteorologische Analyse des Niederschlags von Juni 2009

ZENTRALANSTALT FÜR METEOROLOGIE UND GEODYNAMIK. Meteorologische Analyse des Niederschlags von Juni 2009 Meteorologische Analyse des Niederschlags von 22.-25. Juni 2009 Thomas Haiden 30. Juni 2009 Synopsis Im 72-stündigen Zeitraum von 22.6.09 bis 25.6.09 (jeweils 06 UTC) fielen in weiten Teilen der Bundesländer

Mehr

2 Die Niederschlagsverteilung für Deutschland im Jahr 2004 - Überblick

2 Die Niederschlagsverteilung für Deutschland im Jahr 2004 - Überblick 2 Die Niederschlagsverteilung für Deutschland im Jahr 2004 - Überblick Das Hauptziel dieser Arbeit ist einen hochaufgelösten Niederschlagsdatensatz für Deutschland, getrennt nach konvektivem und stratiformem

Mehr

Meteorologische Drucksysteme und Zirkulation

Meteorologische Drucksysteme und Zirkulation Meteorologische Drucksysteme und Zirkulation Drucksysteme und Zirkulation Die Sonne Motor der Wetterküche Entstehung der Jahreszeiten grossräumige (globale) Zirkulation ohne Erdrotation mit Erdrotation

Mehr

Hoch und Tief. Isobaren sind Linien gleichen Druckes. Auf einer Wetterkarte sind die Isobaren eingezeichnet.

Hoch und Tief. Isobaren sind Linien gleichen Druckes. Auf einer Wetterkarte sind die Isobaren eingezeichnet. Wetterkunde Hoch und Tief Isobaren sind Linien gleichen Druckes. Auf einer Wetterkarte sind die Isobaren eingezeichnet. Je dichter die Isobaren auf der Wetterkarte gedrängt sind, um so stärker weht der

Mehr

Herbert Formayer Gute Praxis in der Übertragung von Ergebnissen von Klimamodellen auf lokale Gebiete

Herbert Formayer Gute Praxis in der Übertragung von Ergebnissen von Klimamodellen auf lokale Gebiete Gute Praxis in der Übertragung von Ergebnissen von Klimamodellen auf lokale Gebiete Universität für Bodenkultur, Wien Institut für Meteorologie (BOKU-Met) & Zentrum für globalen Wandel und Nachhaltigkeit

Mehr

Luftmassen und Fronten

Luftmassen und Fronten Einführung in die Meteorologie Teil I Luftmassen und Fronten Luftmassen und Fronten Eine Gruppe von skandinavischen Meteorlogen untersuchte Anfang der 20er Jahre das Verhalten von Teifdruckgebieten in

Mehr

Das Oltner Wetter im März 2011

Das Oltner Wetter im März 2011 Das Oltner Wetter im März 2011 Frühlingshaft mild mit viel Sonnenschein und anhaltender Trockenheit Auch der erste Frühlingsmonat war, wie schon die Vormonate Januar und Februar, überwiegend von hohem

Mehr

B. Mühr. Deutscher Alpenverein Sekt. DA-Starkenburg. Theorieabend Wetterkunde Helge Kramberger 01/2009

B. Mühr. Deutscher Alpenverein Sekt. DA-Starkenburg. Theorieabend Wetterkunde Helge Kramberger 01/2009 B. Mühr 1 B. Mühr 2 B. Mühr I. Bertram 3 Reagieren Vorhersagen Verstehen 4 Zusammensetzung der Erdatmosphäre: Gase Stickstoff 78,03 % Sauerstoff 20,99 % Argon 0,93 % Kohlendioxid 0,033 % Sonstige 0,017

Mehr

Die Atmosphäre der Erde (4)

Die Atmosphäre der Erde (4) Die Atmosphäre der Erde (4) Großräumiges planetares Zirkulationssystem Die Luftmassen sind angetrieben durch die Sonnenenergie in ständiger Bewegung. Diese Bewegung gehorcht dabei global einigen grundlegenden

Mehr

Zahlen und Fakten zur Rede von Dr. Paul Becker, Vizepräsident des Deutschen Wetterdienstes

Zahlen und Fakten zur Rede von Dr. Paul Becker, Vizepräsident des Deutschen Wetterdienstes Zahlen und Fakten zur Rede von Dr. Paul Becker, Vizepräsident des Deutschen Wetterdienstes Gefahren durch extreme Niederschläge nehmen ab Mitte des Jahrhunderts deutlich zu Inhalt Seite Veränderung der

Mehr

Wetter. YC Bregenz, Christoph Zingerle Arnold Tschofen

Wetter. YC Bregenz, Christoph Zingerle Arnold Tschofen Wetter YC Bregenz, 30.5.2013 Christoph Zingerle Arnold Tschofen Inhalt Elementare Wetterabläufe Fronten, Wind Warnungen, Gewitter Aufbau der Atmosphäre Die Atmosphäre (Lufthülle) besteht aus mehreren Gasen:

Mehr

11. Symposium Energieinnovation. Die Wasserkraftnutzung in Österreich bei Klimaänderungen

11. Symposium Energieinnovation. Die Wasserkraftnutzung in Österreich bei Klimaänderungen Wasserkraft bei Klimaänderung 1 11. Symposium Energieinnovation Die Wasserkraftnutzung in Österreich bei Klimaänderungen, P. Stanzel Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologie und konstruktiven Wasserbau

Mehr

f u G = g φ y f v G = g φ x

f u G = g φ y f v G = g φ x Aufgabe 1: In der folgenden Abbildung ist die geopotentielle Höhe auf 500 hpa und 400 hpa eingezeichnet. In erster Näherung ist der Wind gegeben durch die geostrophische Näherung, die aus dem Kräftegleichgewicht

Mehr

Wetterkarten lesen und verstehen

Wetterkarten lesen und verstehen Wetterkarten lesen und verstehen Unterscheidung der Wetterkarten Analysekarten Prognosekarten Bodenkarten Höhenkarten Flugwetterseminare Bayern GbR Wichtige Elemente in den Wetterkarten Hochdruckgebiete

Mehr

NORDAMERIKA und wir 2/2. Naturgeographische Gunst- und Ungunsträume

NORDAMERIKA und wir 2/2. Naturgeographische Gunst- und Ungunsträume Klasse: 10 Station 2: Thema 2: Naturgeographische Gunst- und Ungunsträume Debby, Florence, Sandy und Co. Aufgaben: 1. Werte die Informationen aus dem Text im Buch auf den Seiten 90, 91 und 95 sowie die

Mehr

Der Zusammenhang zwischen Lawinengefahrenstufen und Wetterlagen

Der Zusammenhang zwischen Lawinengefahrenstufen und Wetterlagen Der Zusammenhang zwischen Lawinengefahrenstufen und Wetterlagen in den Gebirgsregionen der Steiermark Zusammenfassung Diese Arbeit basiert auf einem Themenvorschlag von Dr. Arnold STUDEREGGER von der ZAMG

Mehr

Überblick über die Großwetterlagen: Gemischt

Überblick über die Großwetterlagen: Gemischt Überblick über die Großwetterlagen: Gemischt Mit freundlicher Genehmigung von: www.gewitteron.de Einleitung: In den Jahren 1941 bis 1943 entwickelte ein Team unter der Leitung von F. Baur erstmals das

Mehr

Kommen Westwetterlagen häufiger vor als früher? P. Bissolli

Kommen Westwetterlagen häufiger vor als früher? P. Bissolli Kommen Westwetterlagen häufiger vor als früher? P. Bissolli 1999 war wieder einmal ein sehr warmes Jahr in Deutschland und auch der Winter 1999/2000 war sehr mild (Deutscher Wetterdienst 1999, 2000, Müller-Westermeier

Mehr

Statistische Untersuchung der Veränderung von Großwetterlagen im Zusammenhang mit der klimatischen Erwärmung am Beispiel der Klimastation Aachen

Statistische Untersuchung der Veränderung von Großwetterlagen im Zusammenhang mit der klimatischen Erwärmung am Beispiel der Klimastation Aachen Statistische Untersuchung der Veränderung von Großwetterlagen im Zusammenhang mit der klimatischen Erwärmung am Beispiel der Klimastation Aachen DACH 7, Meteorologentagung 7, Hamburg, Deutschland,. -14.

Mehr

Die Wetterdaten sind hier abrufbar:

Die Wetterdaten sind hier abrufbar: Die Wetterdaten sind hier abrufbar: http://www.weatherlink.com/user/bgbuchen/ Die Werte im Detail: Summary anklicken. Als App: WeatherLink Mobile (Android und Apple) Viele weitere Wetter- und Klima-Links

Mehr

Aktuelles zum Wettergeschehen

Aktuelles zum Wettergeschehen Aktuelles zum Wettergeschehen 04. August 2006 / Th. Schlegel, P. Albisser Juli 2006: klimatologisch ein extremer Monat Wetterablauf Die ersten Tage des Monats Juli brachten bereits an den meisten Orten

Mehr

Wetterkarten Wetterkarten a) Bodenwetterkarten und Wetterkartensymbole b) Höhenwetterkarten Auswerten einer Bodenwetterkarte

Wetterkarten Wetterkarten a) Bodenwetterkarten und Wetterkartensymbole b) Höhenwetterkarten Auswerten einer Bodenwetterkarte Wetterkarten 1. Wetterkarten a) Bodenwetterkarten und Wetterkartensymbole b) Höhenwetterkarten 2. Auswerten einer Bodenwetterkarte 3. Beispiel: Arbeit mit Wetterkarten Wie beeinflusst der Jetztzeit unser

Mehr

Gewitter. Physik der Atmosphäre. Überblick. Entstehung Aufbau Gefahren. 1. Wolken: Entstehung eines Gewitters in Bildern. 2. Physik der Atmosphäre:

Gewitter. Physik der Atmosphäre. Überblick. Entstehung Aufbau Gefahren. 1. Wolken: Entstehung eines Gewitters in Bildern. 2. Physik der Atmosphäre: Gewitter Entstehung Aufbau Gefahren Landeswetterdienst 2010 Überblick 1. Wolken: Entstehung eines Gewitters in Bildern 2. Physik der Atmosphäre: Wann und warum können sich Gewitter bilden Gewittertypen

Mehr

Klimawandel in Bayern Veränderungen und Perspektiven

Klimawandel in Bayern Veränderungen und Perspektiven Klimawandel in Bayern Veränderungen und Perspektiven Dr. Harald Maier Deutscher Wetterdienst Agrarmeteorologie Weihenstephan Email: Harald.Maier@dwd.de 1 Grundsätzliches Sicherheit: Das Klima ändert sich

Mehr

Klimawandel Fakten aus der Vergangenheit und Prognosen für die Zukunft

Klimawandel Fakten aus der Vergangenheit und Prognosen für die Zukunft Klimawandel Fakten aus der Vergangenheit und Prognosen für die Zukunft Dipl.-Ing. Bernd Hausmann (LFI-RWTH) Inhalt Fakten zum Klimawandel Gründe für den Wandel Prognosen für die Zukunft - Wie ändert sich

Mehr

2. Witterung im Winter 1996/97

2. Witterung im Winter 1996/97 2. Witterung im Winter 1996/97 von Dr. Karl Gabl, Mag. Gabriele Mascher-Schlieter ZAMG-Wetterdienststelle Innsbruck Die Beobachtungen und Messungen der Klimastationen der Zentralanstalt für Meteorologie

Mehr

Müssen wir in Zukunft mit extremerem Hochwasser rechnen?

Müssen wir in Zukunft mit extremerem Hochwasser rechnen? Müssen wir in Zukunft mit extremerem Hochwasser rechnen? Universität für Bodenkultur, Wien Institut für Meteorologie und Zentrum für Globalen Wandel und Nachhaltigkeit Univ. Prof. Dr. Helga Kromp-Kolb

Mehr

Das Oltner Wetter im Dezember 2008

Das Oltner Wetter im Dezember 2008 Das Oltner Wetter im Dezember 2008 Winterlich und trotzdem grüne Weihnachten Der Dezember 2008 war bis nach der Monatsmitte fast durchgehend von Tiefdruckgebieten geprägt Zu Monatsbeginn wurde dabei mit

Mehr

Das Oltner Wetter im April 2011

Das Oltner Wetter im April 2011 Das Oltner Wetter im April 2011 Ein aussergewöhnlicher April Der Wetterablauf im April 2011 war von einem dominierenden Element geprägt, nämlich Hochdruckgebieten. Von Monatsbeginn bis zum 22. April lagen

Mehr

Gibt es in Deutschland nur noch zu warme Monate?

Gibt es in Deutschland nur noch zu warme Monate? Gibt es in Deutschland nur noch zu warme Monate? Rolf Ullrich 1), Jörg Rapp 2) und Tobias Fuchs 1) 1) Deutscher Wetterdienst, Abteilung Klima und Umwelt, D-63004 Offenbach am Main 2) J.W.Goethe-Universität,

Mehr

1 NIEDERSCHLAGSMENGEN

1 NIEDERSCHLAGSMENGEN 1 NIEDERSCHLAGSMENGEN Im Kanton Solothurn fallen im langjährigen Durchschnitt etwa 1240 mm Niederschläge pro Jahr. Das sind insgesamt rund 980 Mia. Liter Regen und Schnee oder ein 225000 km langer Zug,

Mehr

Klimaänderungen Prognosen Unsicherheiten

Klimaänderungen Prognosen Unsicherheiten Klimaänderungen Prognosen Unsicherheiten Klimawandel Prof. Dr. Günter Gross Institut für Meteorologie und Klimatologie Fakultät für Mathematik und Physik Leibniz Universität Hannover Klimawandel in Niedersachsen

Mehr

Das Oltner Wetter im November 2011

Das Oltner Wetter im November 2011 Das Oltner Wetter im November 2011 Staubtrocken und zu mild Der Wetterverlauf im November 2011 wird als aussergewöhnlich in die Wetteraufzeichnungen eingehen. Praktisch während des ganzen Monats lag die

Mehr

Auswirkungen des Klimawandels auf die großen Flüsse in Deutschland

Auswirkungen des Klimawandels auf die großen Flüsse in Deutschland Auswirkungen des Klimawandels auf die großen Flüsse in Deutschland András Bárdossy Einführung Wie wird die Zukunft? Was soll man tun? Beobachtungen aus der Vergangenheit Wird die Zukunft so wie die Vergangenheit

Mehr

Abb. 1 Mittleres Eintrittsdatum der maximalen Schneedeckenhöhe Zeitraum 1961/90.

Abb. 1 Mittleres Eintrittsdatum der maximalen Schneedeckenhöhe Zeitraum 1961/90. Abb. 1 Mittleres Eintrittsdatum der maximalen Schneedeckenhöhe Zeitraum 1961/90. Abb. 2 Mittlere Schneedeckendauer Zeitraum 1961/90. Den Kartendarstellungen liegen ca. 550 geprüfte, vollständige 30-jährige

Mehr

Professur Grundlagen des Ökologischen Bauens. Klimatische Situation in Neuseeland/Christchurch. Bearbeitung: Jana Holzmann, Patricia Brito

Professur Grundlagen des Ökologischen Bauens. Klimatische Situation in Neuseeland/Christchurch. Bearbeitung: Jana Holzmann, Patricia Brito Klimatische Situation in Neuseeland/Christchurch Bearbeitung: Jana Holzmann, Patricia Brito Bearteitung: Jana Holzmann, Patricia Brito Neuseeland allgemein Neuseeland liegt auf der Südhalbkugel östlich

Mehr

Klimawandel im Detail Zahlen und Fakten zum Klima in Deutschland

Klimawandel im Detail Zahlen und Fakten zum Klima in Deutschland Zahlen und Fakten zur DWD-Pressekonferenz am 28. April 2009 in Berlin: Klimawandel im Detail Zahlen und Fakten zum Klima in Deutschland Inhalt: Klimadaten zum Jahr 2008 Kurzer Blick auf das Klima in Deutschland

Mehr

Klimaänderung in Mitteleuropa? Was wissen wir heute

Klimaänderung in Mitteleuropa? Was wissen wir heute Klimaänderung in Mitteleuropa? Was wissen wir heute Daniela Jacob Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg Gliederung Beobachtungen Klimamodellierung Klimaänderungsszenarien Regionale Änderungen Industriezeitalter,

Mehr

DLRG LV Baden, Wulf Alex. Wetterkunde /30

DLRG LV Baden, Wulf Alex. Wetterkunde /30 DLRG LV Baden, Wulf Alex 60 min Wetterkunde 2010 1/30 Wetter, Ursachen Wetter: Zustand der Lufthülle (15 km) Luftdruck Lufttemperatur Luftfeuchte und ihre zeitlichen und örtlichen Änderungen Ursache der

Mehr

Wettersystem M. Sprenger SP WS05/06

Wettersystem M. Sprenger SP WS05/06 Aufbau der Atmosphäre 1. Wie ist die Atmosphäre aufgebaut Skizze 2. Auf welcher Höhe (in hpa) ist typischerweise die Tropopause, bis wo reicht die Stratosphäre 3. Welcher Bruchteil der totalen Luftmasse

Mehr

«Regen ist Wasser; manchmal zu viel, bisweilen zu wenig» Zürich-Flughafen

«Regen ist Wasser; manchmal zu viel, bisweilen zu wenig» Zürich-Flughafen «Regen ist Wasser; manchmal zu viel, bisweilen zu wenig» daniel.gerstgrasser@meteoschweiz, Zürich-Flughafen Inhalt Unterengadin trocken und gewitterarm, eine Einordnung Klimaänderung was bisher geschah

Mehr

DOWNLOAD. Sachtexte verstehen: Texte, Grafiken und Tabellen. Der Wetterbericht. Ulrike Neumann-Riedel. Downloadauszug aus dem Originaltitel:

DOWNLOAD. Sachtexte verstehen: Texte, Grafiken und Tabellen. Der Wetterbericht. Ulrike Neumann-Riedel. Downloadauszug aus dem Originaltitel: DOWNLOAD Ulrike Neumann-Riedel Sachtexte verstehen: Texte, Grafiken und Tabellen Der Wetterbericht Sachtexte verstehen kein Problem! Klasse 3 4 auszug aus dem Originaltitel: Vielseitig abwechslungsreich

Mehr

Witterungsbericht. - Herbst

Witterungsbericht. - Herbst Witterungsbericht - Herbst 2015 - Witterungsbericht Herbst 2015 Erstellt: Dezember 2015 Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie - Thüringer Klimaagentur - Göschwitzer Str. 41 07745 Jena Email:

Mehr

Geografie, D. Langhamer. Klimarisiken. Beschreibung des Klimas eines bestimmten Ortes. Räumliche Voraussetzungen erklären Klimaverlauf.

Geografie, D. Langhamer. Klimarisiken. Beschreibung des Klimas eines bestimmten Ortes. Räumliche Voraussetzungen erklären Klimaverlauf. Klimarisiken Klimaelemente Klimafaktoren Beschreibung des Klimas eines bestimmten Ortes Räumliche Voraussetzungen erklären Klimaverlauf Definitionen Wetter Witterung Klima 1 Abb. 1 Temperaturprofil der

Mehr

Das Oltner Wetter im Dezember 2010

Das Oltner Wetter im Dezember 2010 Das Oltner Wetter im Dezember 2010 Kälte mit Tauphasen und wieder einmal weisse Weihnachten Der Dezember 2010 begann mit tiefem Luftdruck über Mitteleuropa. Dabei fiel eine ordentliche Menge Neuschnee,

Mehr

Kapitel 7. Crossvalidation

Kapitel 7. Crossvalidation Kapitel 7 Crossvalidation Wie im Kapitel 5 erwähnt wurde, ist die Crossvalidation die beste Technik, womit man die Genauigkeit der verschiedenen Interpolationsmethoden überprüft. In diesem Kapitel wurde

Mehr

Wie kommt es zu dieser Wetteränderung und zu diesem Temperatursturz?

Wie kommt es zu dieser Wetteränderung und zu diesem Temperatursturz? Folie 1 Wie kommt es zu dieser Wetteränderung und zu diesem Temperatursturz? Wir betreiben eine Zusammenschau (Synoptik) verschiedener Datenquellen Bodendruckverteilung: Tiefdruckgebiete (T) Hochdruckgebiete

Mehr

Übung 4: Potentielle Vorticity Lösung

Übung 4: Potentielle Vorticity Lösung Übung 4: Potentielle Vorticity Lösung Wettersysteme, HS 2011 1 Aufgabe Wie heisst die 2 PV Einheiten Isolinie? Nach der Definition der Dynamik ist das die Tropopause. Wie nennt man die Luft nördlich der

Mehr

Deutscher Wetterdienst zur klimatologischen Einordnung des Winters 2012/13 Durchschnittlicher Winter und kalter März widerlegen keine Klimatrends

Deutscher Wetterdienst zur klimatologischen Einordnung des Winters 2012/13 Durchschnittlicher Winter und kalter März widerlegen keine Klimatrends Deutscher Wetterdienst zur klimatologischen Einordnung des Winters 2012/13 Durchschnittlicher Winter und kalter März widerlegen keine Klimatrends Offenbach, 12. April 2013 Der Winter 2012/2013 erreichte

Mehr

Wetterlagen und Großwetterlagen im 20. Jahrhundert. P. Bissolli

Wetterlagen und Großwetterlagen im 20. Jahrhundert. P. Bissolli 32 DWD Klimastatusbericht 2001 Wetterlagen und Großwetterlagen im 20. Jahrhundert P. Bissolli Wetterlagen für die Beschreibung des Klimas In der Klimatologie wird sehr deutlich zwischen Wetter und Klima

Mehr

1. Wie kann Wärme transportiert werden? 2. Wie sieht Temp.verlauf ohne Konvektion aus? 1. Wie funktioniert der latente Wärmetransport?

1. Wie kann Wärme transportiert werden? 2. Wie sieht Temp.verlauf ohne Konvektion aus? 1. Wie funktioniert der latente Wärmetransport? 1. Wie kann Wärme transportiert werden? 2. Wie sieht Temp.verlauf ohne Konvektion aus? rf; 06 3/20 Frage 1. Wie verläuft die Tropopause von Südpol zum Nordpol? 2. Wie sehen die horizontalen Temp.gradienten

Mehr

Zahlen und Fakten zum Klimawandel in Deutschland

Zahlen und Fakten zum Klimawandel in Deutschland Klima-Pressekonferenz des Deutschen Wetterdienstes am 3. Mai 2012 in Berlin: Zahlen und Fakten zum Klimawandel in Deutschland Inhalt: A) Klimadaten zum Jahr 2011 Ein kurzer Blick auf das Klima in Deutschland

Mehr

Deutscher Wetterdienst

Deutscher Wetterdienst Pressestelle zum Klima in den Regionen Deutschlands Berlin am wärmsten, Mecklenburg-Vorpommern am sonnigsten Offenbach, 30. November 2004 In Deutschland herrscht auch beim Klima regionale Vielfalt: So

Mehr

Wettersysteme HS 2012

Wettersysteme HS 2012 Wettersysteme HS 2012 Fallstudie zur extratropischen Zyklogenese (aus Wallace and Hobbs, Atmospheric Science, Kapitel 8) 3. Oktober 2012 1. Überblick - Bestimmung der Struktur und Dynamik von Wettersystemen

Mehr

Auswirkungen des Klimawandels auf Hochwasserereignisse an der Donau

Auswirkungen des Klimawandels auf Hochwasserereignisse an der Donau Auswirkungen des Klimawandels auf Hochwasserereignisse an der Donau Hochwasserdialog Donau am 24.09.2015 H. Komischke, Referat 81 Klimawandel was bedeutet das für uns in Zukunft? Anstieg der Lufttemperatur

Mehr

Das Niederschlagsgeschehen in Mitteleuropa in den ersten 12 Tagen des August 2002

Das Niederschlagsgeschehen in Mitteleuropa in den ersten 12 Tagen des August 2002 Das Niederschlagsgeschehen in Mitteleuropa in den ersten 12 Tagen des August 2002 In den ersten 12 Tagen des August 2002 kam es in Mitteleuropa zu verschiedenen Starkregenereignissen, die große Schäden

Mehr

Atalanta, Bd. X, Heft 4b, Dezember 1979, Würzburg, ISSN

Atalanta, Bd. X, Heft 4b, Dezember 1979, Würzburg, ISSN Atalanta, Bd. X, Heft 4b, Dezember 1979, Würzburg, ISSN 0171-0079 Überblick über das Wetter in der Bundesrepublik Deutschland im Jahre 1979 von HEINRICH BIERM AN N Januar. Verhältnismäßig milde Meeresluft

Mehr

Wettersysteme HS 2012

Wettersysteme HS 2012 Wettersysteme HS 2012 Kapitel 1 Grundlegendes zur Erdatmosphäre 19. September 2012 1. Vertikaler Aufbau - Einteilung nach dem Temperaturverlauf - Einteilung in 4 Schichten: - Troposphäre - Stratosphäre

Mehr

Musterlösung zu Übung 2: Thermodynamik

Musterlösung zu Übung 2: Thermodynamik Musterlösung zu Übung 2: Thermodynamik Wettersysteme, HS 2011 1 Thermodynamisches Diagramm 1 Die folgenden Messungen geben eine Mitternacht-Radiosondierung im Juni über Liverpool an. Druck (hpa) Temperatur

Mehr

Klimawandel in Hessen: Vergangenheit und Zukunft

Klimawandel in Hessen: Vergangenheit und Zukunft Klimawandel in Hessen: Vergangenheit und Zukunft Die Klimaänderungen der letzten 50-100 Jahre und die zu erwartenden Klimaänderungen im 21. Jahrhundert Christian-D. Schönwiese Institut für Atmosphäre und

Mehr

Fachbereich Geowissenschaften. Layoutbeispiel einer Bachelorarbeit

Fachbereich Geowissenschaften. Layoutbeispiel einer Bachelorarbeit Fachbereich Geowissenschaften Institut für Meteorologie Layoutbeispiel einer Bachelorarbeit Bachelorarbeit von Max Mustermann Gutachter: Prof. Dr. Ulrich Cubasch Prof. Dr. Uwe Ulbrich 14. Januar 2011 Zusammenfassung

Mehr

Extremwerte KLIMAWANDEL III. Klaus Haslinger. Lange Nacht der Forschung Wien

Extremwerte KLIMAWANDEL III. Klaus Haslinger. Lange Nacht der Forschung Wien KLIMAWANDEL III Extremwerte Klaus Haslinger Überblick Oft gehört: Das Wetter wird immer verrückter! stimmt das? Entwicklung der Temperaturextreme in den letzten 140 Jahren Extreme Ereignisse von der Vergangenheit

Mehr

Szenarienrechnungen zu Extremniederschlägen mit potentieller Wirkung auf Infrastrukturen

Szenarienrechnungen zu Extremniederschlägen mit potentieller Wirkung auf Infrastrukturen www.rain-project.eu Szenarienrechnungen zu Extremniederschlägen mit potentieller Wirkung auf Infrastrukturen Kommunale Wasserwehren für Hochwasserschutz Dresden Oktober 2016 Katrin Nissen Institut für

Mehr

Wie kann man die thermischen Unterschiede zwischen Kalt- und Warmluft beim Segelflug am besten managen? Von Dr. Manfred Reiber

Wie kann man die thermischen Unterschiede zwischen Kalt- und Warmluft beim Segelflug am besten managen? Von Dr. Manfred Reiber Wie kann man die thermischen Unterschiede zwischen Kalt- und Warmluft beim Segelflug am besten managen? Von Dr. Manfred Reiber Wir wissen aus der Erfahrung, dass Thermik stark von der Luftmasse abhängt.

Mehr

KostProbe Seiten. Lesekreisel 3 Im Leseschloss Fantasia

KostProbe Seiten. Lesekreisel 3 Im Leseschloss Fantasia Deutsch Lesen Volksschule www.jugendvolk.at KostProbe Seiten Ihre KostProbe im April: Monatlich bieten wir Ihnen aus Titeln des Verlags Jugend & Volk einige Materialien an als kostenfreie Downloads! Lesekreisel

Mehr

Witterungsbericht. - Frühjahr

Witterungsbericht. - Frühjahr Witterungsbericht - Frühjahr 2016 - Witterungsbericht Frühjahr 2016 Erstellt: Juni 2016 Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie - Thüringer Klimaagentur - Göschwitzer Str. 41 07745 Jena Email:

Mehr

Typische Wetterlagen im Alpenraum

Typische Wetterlagen im Alpenraum Schweizerische Eidgenossenschaft Confédération suisse Confederazione Svizzera Confederaziun svizra MeteoSchweiz Eidgenössisches Departement des Innern EDI Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz

Mehr

Das Oltner Wetter im September 2011

Das Oltner Wetter im September 2011 Das Oltner Wetter im September 2011 Ein spätsommerlicher Monat Im September 2011 setzte sich das spätsommerlich warme Wetter des August fort und sorgte dafür, dass der Herbst nur tageweise oder in Form

Mehr

Wie beeinflussen Mittelgebirge das Regionalklima in Sachsen heute und in Zukunft?

Wie beeinflussen Mittelgebirge das Regionalklima in Sachsen heute und in Zukunft? Fakultät Umweltwissenschaften, Institut für Hydrologie und Meteorologie, Professur Meteorologie Wie beeinflussen Mittelgebirge das Regionalklima in Sachsen heute und in Zukunft? Dr. Valeri Goldberg Technische

Mehr

1 of :41

1 of :41 1 of 5 30.10.2009 09:41 Aktuelles zum Wettergeschehen 07. Oktober 2009 / D. Gerstgrasser, D. Murer, L. Z'graggen, M. Stoll Sommertag im Oktober, stellenweise neue Temperaturrekorde (Bericht ergänzt 8.

Mehr

HISTALP LANGZEITKLIMAREIHEN ÖSTERREICH SOMMERBERICHT 2013

HISTALP LANGZEITKLIMAREIHEN ÖSTERREICH SOMMERBERICHT 2013 HISTALP LANGZEITKLIMAREIHEN ÖSTERREICH SOMMERBERICHT 2013 Der vergangene Sommer machte mit Lufttemperaturen von erstmals über 40 Grad Celsius Schlagzeilen, die ZAMG berichtete ausführlich dazu. Neben den

Mehr

Das Oltner Wetter im März 2008

Das Oltner Wetter im März 2008 Das Oltner Wetter im März 2008 Stürmisch mit verspätetem Winter zu Ostern Der März 2008 wurde von zahlreichen Sturmtiefs und einem späten Wintereinbruch in den Niederungen geprägt Ab Monatsbeginn bis zum

Mehr

Typische Wetterlage: Südföhn

Typische Wetterlage: Südföhn Typische Wetterlage: Südföhn Eine typische Wetterlage für Schänis ist der Südföhn. In einer Zusammenfassung aus Standardwerken und Publikationen im Internet, möchte ich euch die meterlogischen Hintergründe,

Mehr

Witterungsbericht. - Sommer

Witterungsbericht. - Sommer Witterungsbericht - Sommer 2016 - Witterungsbericht Sommer 2016 Erstellt: September 2016 Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie - Thüringer Klimaagentur - Göschwitzer Str. 41 07745 Jena Email:

Mehr

Klimaszenarien für Österreich womit müssen wir rechnen?

Klimaszenarien für Österreich womit müssen wir rechnen? Anpassung an den Klimawandel Herausforderung und Chance Klimaszenarien für Österreich womit müssen wir rechnen? Annemarie Lexer, Heimo Truhetz Anpassung an den Klimawandel Herausforderung und Chance 19.

Mehr

Trockenheit in alpinen Wäldern im Licht des Klimawandels

Trockenheit in alpinen Wäldern im Licht des Klimawandels Trockenheit in alpinen Wäldern im Licht des Klimawandels J. Züger, E. Gebetsroither systems research Überblick Regionale Klimamodellierung wie funktioniert das Szenarien und Klimaänderungssignale Trockenheit

Mehr

Klimawandel und Wasserresourcen für die Landwirtschaft eine Herausforderung für die Zukunft. Lisa Brunnbauer DWD Weihenstephan

Klimawandel und Wasserresourcen für die Landwirtschaft eine Herausforderung für die Zukunft. Lisa Brunnbauer DWD Weihenstephan Klimawandel und Wasserresourcen für die Landwirtschaft eine Herausforderung für die Zukunft Wetter Klima Wetter: state of the atmosphere, especially the troposphere, for a particular location at a

Mehr

101 Jahre VSGG 1911 bis 2012 Auswirkungen der Klimaänderung auf Hydrologie und Wasserverfügbarkeit in der Schweiz

101 Jahre VSGG 1911 bis 2012 Auswirkungen der Klimaänderung auf Hydrologie und Wasserverfügbarkeit in der Schweiz 101 Jahre VSGG 1911 bis 2012 Auswirkungen der Klimaänderung auf Hydrologie und Wasserverfügbarkeit in der Schweiz Rolf Weingartner Gruppe für Hydrologie Geographisches Institut Oeschger Centre for Climate

Mehr

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Klimawandel: Ein globales Problem - Stationenlernen

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Klimawandel: Ein globales Problem - Stationenlernen Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form Auszug aus: Klimawandel: Ein globales Problem - Stationenlernen Das komplette Material finden Sie hier: School-Scout.de Titel: Klimawandel: Ein

Mehr

Großräumige Wetterlage führt zu PM10-Tagesgrenzwertüberschreitung an Tiroler Messstellen

Großräumige Wetterlage führt zu PM10-Tagesgrenzwertüberschreitung an Tiroler Messstellen Großräumige Wetterlage führt zu PM10-Tagesgrenzwertüberschreitung an Tiroler Messstellen Am 28. und 29. Juli 2005 wurden in Tirol bei allen Luftgütemessstellen für die Jahreszeit sehr hohe PM10-Konzentrationen

Mehr

Eis- und Schneebedeckung im Klimasystem

Eis- und Schneebedeckung im Klimasystem Experiment-Beschreibung Eis- und Schneebedeckung im Klimasystem Autor: Manuel Linsenmeier Mitarbeit: Tobias Bayr, Dietmar Dommenget, Anne Felsberg, Dieter Kasang Motivation Die Eisbedeckung der Erde erfährt

Mehr

Die Allgemeine Zirkulation

Die Allgemeine Zirkulation Kapitel 12 Die Allgemeine Zirkulation warm kalt Die atmosphärischen Luftbewegungen werden durch die ungleiche Verteilung der diabatischen Erwärmung in der Atmosphäre verursacht Es treten sowohl horizontale

Mehr

Bei näherer Betrachtung des Diagramms Nr. 3 fällt folgendes auf:

Bei näherer Betrachtung des Diagramms Nr. 3 fällt folgendes auf: 18 3 Ergebnisse In diesem Kapitel werden nun zunächst die Ergebnisse der Korrelationen dargelegt und anschließend die Bedingungen der Gruppenbildung sowie die Ergebnisse der weiteren Analysen. 3.1 Ergebnisse

Mehr

Wetter. Benjamin Bogner

Wetter. Benjamin Bogner Warum ändert sich das ständig? vorhersage 25.05.2011 Warum ändert sich das ständig? vorhersage Inhaltsverzeichnis 1 Definition 2 Warum ändert sich das ständig? Ein einfaches Atmosphärenmodell Ursache der

Mehr

Klimawandel in Deutschland

Klimawandel in Deutschland Klimawandel in Deutschland Prof. Dr. Manfred Stock, Potsdam Institut für Klimafolgenforschung Dialoge zur Klimaanpassung Berufliche Aus- & Weiterbildung BMU Berlin, 23. November 2011 Themen Vom Globalen

Mehr

Aktuelles zum Wettergeschehen

Aktuelles zum Wettergeschehen Aktuelles zum Wettergeschehen 16. Juni 2008 / Stephan Bader Die Schafskälte im Juni - eine verschwundene Singularität Der Monat Juni zeigte sich in den letzten Jahren oft von seiner hochsommerlichen Seite.

Mehr

- Globale Tief- u. Hochdruckverteilung. - Wolken / Trog / Wetterregeln. - Tiefentwicklung / Fronten. -Orkane. Wetterprognose an Bord

- Globale Tief- u. Hochdruckverteilung. - Wolken / Trog / Wetterregeln. - Tiefentwicklung / Fronten. -Orkane. Wetterprognose an Bord - Globale Tief- u. Hochdruckverteilung - Tiefentwicklung / Fronten -Orkane - Wolken / Trog / Wetterregeln Globale Tief- u. Hochdruckverteilung - Strömung zwischen Äquator und Pol - Äquatoriale Tiefdruckrinne

Mehr

Interpretation von Wolkenbildern und Wetterphänomenen für Piloten und Ballonfahrer Dr. Manfred Reiber

Interpretation von Wolkenbildern und Wetterphänomenen für Piloten und Ballonfahrer Dr. Manfred Reiber Es gibt nichts Praktischeres, als eine gute Theorie. Immanuel Kant Interpretation von Wolkenbildern und Wetterphänomenen für Piloten und Ballonfahrer Dr. Manfred Reiber Teil 4: Welche Hinweise können uns

Mehr

Klimawandel und Hochwasserrisiken

Klimawandel und Hochwasserrisiken Klimawandel und Hochwasserrisiken Robert Sausen Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. (DLR) Institut für Physik der Atmosphäre Oberpfaffenhofen Dienstbesprechung der juristischen Staatsbeamten

Mehr

Luftmassen und Fronten

Luftmassen und Fronten Einführung in die Meteorologie Teil I Luftmassen und Fronten Luftmassen und Fronten Eine Gruppe von skandinavischen Meteorologen untersuchte Anfang der 20er Jahre das Verhalten von Tiefdruckgebieten in

Mehr

2. Die Klimazonen Fülle die Tabelle aus. Name der Klimazone Wie ist dort der Sommer? Wie ist dort der Winter?

2. Die Klimazonen Fülle die Tabelle aus. Name der Klimazone Wie ist dort der Sommer? Wie ist dort der Winter? 1. Die Jahreszeiten Das Wetter Sieh dir das Bild an. Du kannst darauf sehen, wie die Erde zur Sonne stehen muss, damit bei uns in Europa Frühling, Sommer, Herbst oder Winter ist. Schreibe die jeweilige

Mehr

Ein Gedankenexperiment:

Ein Gedankenexperiment: Der thermische Wind Ein Gedankenexperiment: Dazu beginnen wir mit einer Luftsäule ule. Ein Gedankenexperiment: Der Fuß der Luftsäule ule befindet sich auf der Erdoberfläche che.. Dort herrscht ein Luftdruck

Mehr

Geeignete Wetterlagen zum Streckenfliegen im Südwesten

Geeignete Wetterlagen zum Streckenfliegen im Südwesten Geeignete zum Streckenfliegen im Südwesten Ablauf Ablauf Zugbahn Ablauf Zugbahn Ablauf Ablauf Ablauf Ablauf der Tiefdruckzentren Auswirkung Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober

Mehr

Der April in der 100-jährigen Beobachtungsreihe von Berlin-Dahlem 1908 bis 2007 von Jürgen Heise und Georg Myrcik

Der April in der 100-jährigen Beobachtungsreihe von Berlin-Dahlem 1908 bis 2007 von Jürgen Heise und Georg Myrcik Beiträge des Instituts für Meteorologie der Freien Universität Berlin zur Berliner Wetterkarte Herausgegeben vom Verein BERLINER WETTERKARTE e.v. c/o Carl-Heinrich-Becker-Weg 6-10, 12165 Berlin http://www.berliner-wetterkarte.de

Mehr

nicht nur für Piloten

nicht nur für Piloten Meteorologie Wetterkunde, nicht nur für Piloten Dr. Helmut Albrecht, Institut für Mathematik und Informatik an der PH Ludwigsburg Inhalt Grundlagen Adiabatische Vorgänge Hoch- und Tiefdruckgebiete Fronten

Mehr

Wie kommt der Vorhersagemeteorologe zu einer schlüssigen Wettervorhersage?

Wie kommt der Vorhersagemeteorologe zu einer schlüssigen Wettervorhersage? Mag. Thomas Turecek (ZAMG) Tel.: ++43 1 36026/2309 oder /2311 Fax: ++43 1 36026/73 Email: thomas.turecek@zamg.ac.at Internet: http://www.zamg.ac.at Wie kommt der Vorhersagemeteorologe zu einer schlüssigen

Mehr

Was ist Klima? Arbeitsblatt

Was ist Klima? Arbeitsblatt Lehrerinformation 1/8 Arbeitsauftrag Ziel Die SuS lernen den Begriff Klima kennen und erfahren, dass die Erde in verschiedene Klimazonen aufgeteilt ist. Sie lesen die Texte durch und versuchen anschliessend,

Mehr