Aufgabenspektrum des Wasserstandsvorhersagedienstes des BSH
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- Bertold Meyer
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1 Aufgabenspektrum des Wasserstandsvorhersagedienstes des BSH Dr. Sylvin Müller-Navarra (Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie) 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven, 1. November 2006
2 Aufgabenspektrum des Wasserstandsvorhersagedienstes des BSH I II III IV Gezeiten Wasserstandsvorhersage Sturmflutwarndienst --» Angewandte Forschung SeeaufgG 1 Dem Bund obliegen auf dem Gebiet der Seeschifffahrt die nautischen und hydrographischen Dienste, insbesondere... b) der Gezeiten-, Wasserstands-, und Sturmflutwarndienst, meereskundliche Untersuchungen einschließlich der Überwachung der Veränderungen der Meeresumwelt S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 2
3 Organisatorisches M1 Vorhersagedienste Dr. Hartmut Heinrich NN S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 3
4 I Gezeiten Gezeitendatenbank Gezeitenvorausberechnungen Gezeitentafeln, -kalender Beschickungsverfahren Wasserstandserrechnungskarten Auskünfte Vorträge, Veröffentlichungen Ausbildung (Vermessungstechniker-Lehrgang) ( Harm Bengen, Quelle: Institut für theoretische Geodäsie, Univ. Bonn S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 4
5 I Gezeiten Gedruckte Gezeiteninformationen S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 5
6 I Gezeiten historische Gezeitentafeln S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 6
7 I Gezeiten Wasserstandserrechnungskarten (WEKs) S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 7
8 I Gezeiten Wasserstandserrechnungskarten (WEKs) -35 Min. -15 cm -5 cm -25 cm +5 Min. -5 Min. -15 Min. -25 Min. +5 Min. +5 cm S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 8
9 II Nordsee Wasserstandsvorhersage 4 Vorhersagen täglich (~00:30, 08:00, 14:00, 20:00) Dienst besetzt: werktags 06:00-00:30 Sbd, Stg und Feiertag 06:00-13:30 18:00-00:30 sonst: Rufbereitschaft bei Sturmfluten: rund um die Uhr Quelle: Germanischer Lloyd, 2006 S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 9
10 II Wasserstandsvorhersage :03 S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 10
11 II Wasserstandsvorhersage S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 11
12 II Wasserstandsvorhersage Marineobservatorium, Seewarte, BSH um 1925, aus: S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 12
13 II 4mal täglich Wasserstandsvorhersage S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 13
14 II Wasserstandsvorhersage Wasserstandsdienst Ostsee Modell Beobachtung Modell Beobachtung Sbd Flensburg Sbd Koserow S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 14
15 III Sturmflutwarndienst Verfahren Warnungsempfänger [Gerardus Outhofs, 1720, Johannes a Lasco Bibliothek] S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 15
16 III Methoden Sturmflutwarndienst Hydrodynamisch-numerisches Modell Zusammentragen relevanter Daten (Pegel, meteorologische Stationsmeldungen) Empirisches Verfahren: Windrichtung/-stärke ==> Windstau Synoptisches Vorgehen: Windentwicklung - Stauentwicklung 12 bis 24 h vor dem Ereignis: Entscheidung für eine Warnhöhe (z. B. bei mehr als 3,5 m über MHW sehr schwere Sturmflut ) Wachbuch WVD/BSH S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 16
17 III Sturmflutwarndienst Warnen Nordsee Anzahl Warnungsempfänger Nordsee Bereich ab 0.75m ab 1.00m ab 1.50m über mittlerem Hochwasser ab 2.00m ab 2.50m Ostfriesische Küste Wesergebiet Elbegebiet Nordfriesische Küste unter mittlerem Niedrigwasser Ostfriesische Küste Wesergebiet Elbegebiet Nordfriesische Küste Kurverwaltungen, Feuerwehren, Sperrwerke, Deichverbände, Containerterminals, Stadtentwässerung, Kernkraftwerke, Verkehrszentralen, Marine, Polizei, Hafenbehörden, örtliche Warndienste (WADI-Hamburg), etc. S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 17
18 III Sturmflutwarndienst Warnen Ostsee Anzahl Warnungsempfänger Ostsee Bereich ab 0.75m ab 1.00m ab 1.50m über Normalmittelwasser Flensburg bis Travem Wismar bis Zingst Rügen bis Usedom unter Normalmittelwasser Flensburg bis Travem Wismar bis Zingst Rügen bis Usedom S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 18
19 IV Angewandte Forschung Empirische Windstauansätze Operationelle Wasserstandsmodellierung MUSE Nordsee ( ) MUSE Ostsee ( ) Sturmflutklima Ausblick: Änderung der Gezeiten, Meeresspiegelanstieg Operationelle Ästuarmodelle (WITKOM) S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 19
20 IV Angewandte Forschung MUSE-Nordsee ( ) Modellgestützte Untersuchungen zu Sturmfluten mit sehr geringen Eintrittswahrscheinlichkeiten Statistik: Jürgen Jensen, Chistoph Mudersbach (Univ. Siegen) Meteorologie: Volker Renner, Christian Koziar (DWD) Ozeanographie: Ingrid Bork, Sylvin Müller-Navarra (BSH)
21 IV Angewandte Forschung MUSE-Nordsee ( ) S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 21
22 IV Angewandte Forschung Muse-Nordsee ( ) S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 22 aus: Jensen, Mudersbach, 2005
23 IV Angewandte Forschung MUSE- Ostsee ( ) Modellgestützte Untersuchungen zu Sturmfluten mit sehr geringen Eintrittswahrscheinlichkeiten an der deutschen Ostseeküste Statistik: Jürgen Jensen, Chistoph Mudersbach (Univ. Siegen, fwu) Meteorologie I: Volker Renner, Ralf Schmitz (DWD) Meteorologie II: Insa Meinke, Hans von Storch (GKSS) Ozeanographie: Ingrid Bork, Sylvin Müller-Navarra (BSH)
24 IV Angewandte Forschung MUSE- Ostsee ( ) Methodik zum Aufspüren möglicher, extremer Sturmfluten: Wetterlagen mit Sturmflutpotential werden mit EPS/IFS-Atmosphärenmodellen um sehr viele Varianten ergänzt und die extremen Realisationen herausgefiltert. Diese Läufe dienen sodann als Antrieb für LME/BSHcmod- Modellkette zur Berechnung der Wasserstände. Schmitz (DWD) Gitterauflösung km -- 5 km m Suchkriterium für potentielle Sturmfluten (nach Schmager 1984) = 0.91 V sin( ϕ) V cos( ϕ) V sin( ϕ) V cos( ϕ) z t+ τ S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 24
25 IV Angewandte Forschung MUSE- Ostsee ( ) : : : : : : : : : : : : : : : : : : :00 Windstau [cm] 3./ Nr. 34 Nr. 20 Nr.24 Nr. 37 Analysen LME_34 LME_37 Aus IFS-Modell abgeleiteter und gemessener Wasserstand Schmitz (DWD) S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 25
26 IV Angewandte Forschung Variabilität des Sturmklimas und Häufigkeit von Sturmfluten 1956/ /06 Anzahl Sturmfluten in Hamburg Quelle: BSH Anzahl Tiefs mit Kerndruck < 950 hpa im Nordatlantik, jeweils November bis März Quelle: R. Franke, DWD 2006 Anzahl Jahr S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 26
27 IV Ausblick Angewandte Forschung Vorhaben I (BSH-Projekt): Änderung der Gezeiten, Meeresspiegelanstieg Vorhaben II (KFKI-Projekt in Vorbereitung): Operationelle Ästuarmodelle (WITKOM) WINDSTAUSTUDIEN ZUR TIDEELBE UND KONZEPTION EINES OPERATIONELLEN ÄSTUARMODELLS (BAW, HPA, BSH) 0 BakeZ Scharhoern Cuxhaven BakeW Topographie mnn Brunsbuettel km Glueckstadt Schulau Hamburg St.Pauli Bunthaus Geesthacht Bleckede S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 27
28 Zusammenfassung Gezeiten, Windstau und Sturmfluten sind seit mehr als 100 Jahren wichtige Themen des BSH und seiner Vorgängerinstitutionen. Qualitativ gute Wasserstandsvorhersagen fördern den Seeverkehr. Der Wasserstandsvorhersagedienst des BSH versteht sich als Anlaufstelle für alle Fragen zum Wasserstand an deutschen Küsten. Der Dienst arbeitet wissenschaftsbasiert. Der Sturmflutwarndienst ist Element des Küstenschutzes. Er arbeitet mit lokalen Warndiensten zusammen. Das BSH beteiligt sich an angewandter Forschung, insbesondere bei Bezug zu den Vorhersagediensten. Die Bewertung von Klimaänderungsszenarien im Hinblick auf mögliche Veränderungen der Meeresumwelt und insbesondere des mittleren Meeresspiegels gehört zum Aufgabenfeld des BSH. S. Müller-Navarra (BSH), 1. November 2006, 11. KFKI-Seminar, Bremerhaven 28
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