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EXSTO

Abk.EXSTO
ThemenbereichKlimawandel, Klimavariabilität, Stürmigkeit
Statuslaufendes Projekt
Zusammenfassung


EXSTO hat die Untersuchung der zeitlichen Entwicklung von Sturmereignissen in der Alpenregion zum Inhalt. Dabei soll geklärt werden ob, und wenn ja, in welchem Ausmaß, sich das Sturmklima in den letzten Dekaden verändert hat und in Zukunft verändern wird. Zur Bestimmung der Stürmigkeit wird mit Hilfe von Beobachtungsreihen des täglichen Luftdrucks an jeweils drei Stationen (Druckdreiecke) der geostrophische Wind berechnet. Die so gewonnenen Zeitreihen werden einerseits mit den Ergebnissen aus der dynamischen Klimamodellierung verglichen und andererseits wird eine Abschätzung der Stürmigkeit für die Zukunft gegeben.
AusgangssituationGesellschaft und Ökosysteme sind weniger von Änderungen der Mittelwerte (z.B. mittlere Temperaturzunahme) sondern von einer Zunahme der Extremereignisse wie z.B. von Stürmen besonders betroffen. Daher ist die Untersuchung solcher Ereignisse von hohem Interesse für die Entscheidungsträger hinsichtlich einer möglichen Entwicklung in der Zukunft. Derzeit gibt es jedoch keine umfassende Studie, die das Sturmklima der Vergangenheit und Zukunft speziell im Alpenraum untersucht.
ProjektzieleFolgende Fragestellungen sollen beantwortet werden:

(1) Wie hat sich das Sturmklima im Europäischen Alpenraum bis heute entwickelt ?
(2) Wie gut stimmt das aus den Druckdaten abgeleitete Sturmklima mit den beobachteten Windreihen, sowie mit dem von den Klimamodellen simulierten Sturmklima überein? (1950-2000)
(3) Wie könnte sich das Sturmklima im Laufe der ersten Hälfte des 21 Jh. entwickeln (basierend auf Simulationen mit globalen und regionalen Klimamodellen)
MethodikUm die Entwicklung des Sturmklimas zu erfassen und zu bewerten, sind lange Zeitreihen auf Tagesbasis erforderlich (WASA 1998). Direkte Windmessungen sind in der Regel zu kurz oder können Inhomogenitäten enthalten. Daher verwenden wir zur Untersuchung der Stürmigkeit Zeitreihen des Luftdrucks an jeweils drei Stationen (Dreiecksmethode). Aus diesen lässt sich der Gradient des Luftdrucks sowie im Weiteren der geostrophisch aproximierte Windvektor bestimmen. Eine zweite Größe die als Stellvertreter (Proxy) zur Untersuchung der Stürmigkeit verwendet wird ist zudem die Tendenz, d.h. die zeitliche Änderung des Luftdrucks an einem bestimmten Ort.
Ergebnisse
Abb. 1: Die geographische Lage der Stationen und die betrachteten Dreiecke, aus denen die geostrophische Windstärke bestimmt wird.
Abb. 1: Die geographische Lage der Stationen und die betrachteten Dreiecke, aus denen die geostrophische Windstärke bestimmt wird.
Abb. 2: Die zeitliche Entwicklung der geostrophischen Windgeschwindigkeit seit 1830 für das Gebiet Genua-Padua-Turin. (q50, q90, q95 stehen für die betrachteten Perzentilen, also für jenen Wert der geostrophischen Windgeschwindigkeit, der nur mehr von 50, 10 und 5%  der Daten überschritten wird).
Abb. 2: Die zeitliche Entwicklung der geostrophischen Windgeschwindigkeit seit 1830 für das Gebiet Genua-Padua-Turin. (q50, q90, q95 stehen für die betrachteten Perzentilen, also für jenen Wert der geostrophischen Windgeschwindigkeit, der nur mehr von 50, 10 und 5% der Daten überschritten wird).
In einer ersten Untersuchung des Sturmklimas auf der Alpensüdseite (Oberitalien und nördliche Adria), wurde die beschriebene Methode auf Beobachtungsdaten des Luftdrucks angewendet.

In Abbildung 2 wird eine Zeitreihe von hohen geostrophischen Windgeschwindigkeiten für das Dreieck Norditalien gezeigt. Dabei sieht man vor allem ausgeprägte Variabilität. Dies gilt sowohl intersaisonal als auch auf der Zeitskala von Dekaden. Insgesamt ist dabei aber kein nennenswerter Trend auszumachen –dies gilt ebenso für das Gebiet in der nördlichen Adria. Auffällig sind die Phasen mit erhöhter Sturmtätigkeit um 1850, 1900 sowie um 1945.
Betrachtet man die Veränderung des Drucks mit der Zeit an nur einer Station (z.B. in Mailand – ohne Abbildung) so erkennt man erneut erhöhte Variabilität auf der saisonalen wie der dekadischen Zeitskala, und auch hier zeigt sich erneut kein nennenswerter Trend.
Projektbeginn04.2009
Projektteam
Ansprechpartner Abteilung Fachgebiet E-Mail Telefon
Matulla Christoph Dr.Fachabteilung KlimavariabilitätKlimavariabilität und Modellierung +43 1 36026 2217
Hofstätter Michael Mag.ZAMG Wien/KLIKlimavariabilität und Modellierung +43 1 36026 2218
Anders Ivonne Dipl.-Ing.ZAMG Wien/KLIKlimavariabilität und Modellierung +43 1 36026 2218
ProjektpartnerGKSS Forschungszentrum Geesthacht, Hamburg, Deutschland (Dr. Eduardo Zorita)
FinanzierungLaufende Finanzierung aus Mitteln der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, TRF
PublikationenEingereichte Publikation bei "Physics and Chemistry of the Earth"

"Storminess in Northern Italy and the Adriatic Sea reaching back to 1760", submitted

Autoren: C. Matulla¹, M. Hofstätter¹, I. Auer¹, R. Böhm¹, H. von Storch², M. Maugeri³

¹Central Institute for Meteorology and Geodynamics, Austria
²GKSS Research Centre Geesthacht and University of Hamburg, Germany
³University of Milano, Italy