Keypoints
- Kleinräumige Extremereignisse sind Teil des Klimas einer Region
- Sie sind selten, und treten nicht überall auf.
- Eine Einschätzung der Wahrscheinlichkeit für das Auftreten soll mit Hilfe von Wetterlagen erfolgen, bei denen solche Ereignisse auftreten.
- Für diese Wetterlagen werden Computersimulationen durchgeführt, die verschiedene Ausprägungen solcher Ereignisse zeigen.
Herausforderungen
Die Gesamtheit der Wettersituationen macht das Klima aus. Kleinräumige Extremereignisse sind ein Teil davon. Wenn solche kleinräumigen Ereignisse auftreten, treffen sie benachbarte Orte unterschiedlich stark. Das bedeutet aber nicht, dass die Orte sich vom Klima her deutlich unterscheiden. Wenn man daher die Wahrscheinlichkeit bestimmen will, wie häufig ein solches Ereignis auftritt, muss man die lokalen Ereignisse der Region berücksichtigen, schaut man genauer auf die Unterschiede zwischen einzelnen Orten, kann es aber auch systematische Unterschiede zwischen benachbarten Orten geben, die man berücksichtigen muss. Ein Beispiel ist die Abhängigkeit der mittleren Temperaturen von der Höhenlage eines Orts
Die Herausforderung für die Meteorologie ist, sowohl die Ähnlichkeit wie die systematischen Unterschiede bei der Einschätzung des Risikos für das Auftreten kleinräumiger Extremereignisse zu berücksichtigen. Kleinräumiger Starkregen ist dabei eine besonders große Herausforderung.
Methoden
Das im Projekt verwendete Konzept geht davon aus, dass Starkregen bei bestimmten Wetterlagen auftritt, es aber bei einer solchen Wetterlage nicht eindeutig bestimmt ist, wo genau der Starkregen fällt. Wenn man mit dem Computer mehrere Vorhersagen des Regens bei dieser Wetterlage macht, wird sich der Ort, wo genau der Regen fällt zwischen verschiedenen Vorhersagen unterscheiden. Dabei spielt eine Rolle, dass der Zustand der Atmosphäre, den man zum Start der Vorhersagen braucht, nicht ganz genau bekannt ist. Ein weiterer Faktor ist, dass bei der Bildung von Regen mikroskopisch kleine Abläufe eine Rolle spielen, die zu komplex sind, um sie in einem solchen Modell zu simulieren.
Auch in den Beobachtungen tritt der Starkregen nicht gleichmäßig an allen Orten auf. Durch den Vergleich der verschiedenen Computersimulationen und der Beobachtungen kann man aberdie Wahrscheinlichkeit von typischen Regenintensitäten für die Wetterlage abschätzen. Wie gut diese Abschätzungen sind, hängt einerseits davon ab, wie viele und wie lange Beobachtungsreihen man in der betrachteten Gegend hat. Andererseits ist sie von der Leistungsfähigkeit der Computer abhängig, da nicht beliebig viele Vorhersagen berechnet werden können. Man muss bedenken, dass Starkniederschlag nur dann in den Vorhersagen simuliert werden kann, wenn diese sehr detailliert in Raum und Zeit sind. Immerhin wird dieses Hindernis dadurch etwas kleiner, dass man für die lokalen Regenereignisse nicht die Verhältnisse in der ganzen Welt berechnen muss.
