WETRAX

Projekttitel

Logo WETRAX: Satellitenbild eines Tiefdruckwirbels über Europa, Pfeile formen einen Kreislauf Logo WETRAX

WETRAX (Weather Patterns, Cyclone Tracks and related precipitation Extremes) – Auswirkungen des Klimawandels auf großflächige Starkniederschläge in Süddeutschland und Österreich: Analyse der Veränderungen von Zugbahnen und Wetterlagen.

Projektlaufzeit

Projektstart: 01.06.2012, Projektende: 30.06.2015.

Zusammenfassung der Projektergebnisse (siehe "Weiterführende Informationen") sowie Abschlussbericht (siehe WETRAX-Projektseite) verfügbar.

Projektträger

Bayerisches Landesamt für Umwelt.

Beteiligte Wissenschaftler / Kooperationen

  • Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden, Universität Augsburg (Prof. Dr. J. Jacobeit, Dr. A. Philipp, Dr. C. Beck, Dipl. Geogr. M. Homann)
  • ZAMG - Zentralanstalt für Meteorologie und Klimatologie (Mag. M. Hofstätter)
  • Bundesanstalt für Gewässerkunde
  • Bayerisches Landesamt für Umwelt

Zusammenfassung

1. Forschungsgegenstand und wissenschaftliche Ziele

Großflächige Starkniederschläge sind mit einer hohen Eintrittswahrscheinlichkeit hydrologischer Extremereignisse verbunden und lassen sich auf bestimmte Muster der atmosphärischen Zirkulation zurückführen.

Im Rahmen von WETRAX findet eine Untersuchung von Zirkulationsmustern statt, die in einem statistisch signifikanten Zusammenhang mit extremen Gebietsniederschlägen im Raum von Österreich und Süddeutschland stehen. Für das Zeitintervall 1951-2010 wird ein Katalog mit starkniederschlagsrelevanten Wetterlagen und Zugbahnen von Tiefdruckgebieten entworfen. Weiterhin werden zwei verschiedene Generationen globaler Klimamodelle auf ihre Eignung überprüft, diese atmosphärischen Charakteristika über Mitteleuropa reproduzieren zu können. Aus zugehörigen Klimaszenarien werden Abschätzungen über starke Gebietsniederschläge in der Zukunft abgeleitet.

Das übergeordnete Ziel von WETRAX ist also die zirkulationsbezogene Bestimmung der veränderten Eintrittswahrscheinlichkeit großflächiger Starkniederschläge im Bereich von Österreich und Süddeutschland im Zuge des Klimawandels. Daraus ergeben sich potentielle Änderungen des Hochwasserrisikos innerhalb der betrachteten Einzugsgebiete. Die erarbeiteten Ergebnisse werden eine wichtige Planungsgrundlage für die deutsche und österreichische Wasserwirtschaft bilden.

2. Durchführung und Ergebnisse der Arbeitspakete

Eine kombinierte Auswertung von großflächigen Niederschlägen, atmosphärischen Zirkulationsmustern und charakteristischen Zugbahnen von Zyklonen auf Tagesbasis stellt einen wissenschaftlichen Mehrwert gegenüber bislang durchgeführten Untersuchungen dar. Mit der Erstellung eines Katalogs hydrologisch relevanter Wetterlagen und Zugbahnen im süddeutschen und österreichischen Raum wird es möglich, Veränderungen im räumlichen und zeitlichen Auftreten von Starkniederschlägen im Klimawandel und im daraus resultierenden potentiellen Hochwasserrisiko in der Zukunft zu untersuchen und fundiert zu bewerten.

3. Allgemeine Relevanz

Durch die Emission von strahlungsaktiven Treibhausgasen findet eine anthropogene Beeinflussung des Klimasystems statt. Eine globale Erwärmung innerhalb der letzten Dekaden lässt sich eindeutig feststellen, auch wenn der anthropogene Anteil nicht exakt zu quantifizieren ist. Neben der Temperatur können aber auch weitere Klimaelemente wie z.B. der Niederschlag oder der Feuchtegehalt der Luft Veränderungen unterworfen sein. Ein höheres Temperaturniveau kann etwa zu einem höheren Feuchtegehalt der Luft führen. Dieser wiederum kann unter anderem für häufigere bzw. kräftiger ausfallende Starkniederschläge verantwortlich sein. Dabei sind jedoch insbesondere die atmosphärischen Zirkulationsverhältnisse zu berücksichtigen, die eine regional differenzierte Ausgestaltung des Klimaänderungssignals herbeizuführen vermögen. Im Kontext von Starkniederschlägen und Hochwasserereignissen sind dabei vor allem spezifische Wetterlagen (Zirkulationstypen) und Zyklonenzugbahnen sowie ihre klimawandelbedingten Veränderungen ins Zentrum der Untersuchungen zu rücken.

All diese Veränderungen besitzen weitreichende Auswirkungen, etwa auf das direkt beobachtbare Niederschlagsgeschehen und die potentiellen Hochwasserrisiken. Es sind gerade die extremen Wetter- und Klimaphänomene, zu welchen auch der Starkniederschlag gehört, die großen regionalen Unterschieden unterworfen sind und bei denen somit ein erhöhter Forschungsbedarf besteht.

4. Praxisbezogenheit und Anwendbarkeit

Der unmittelbare Zusammenhang zwischen verbreitet auftretenden Starkniederschlägen im Untersuchungsraum und einer hohen Eintrittswahrscheinlichkeit hydrologischer Extrem-ereignisse verweist auf die reale Gefährdung sowohl infrastruktureller Einrichtungen als auch von Menschenleben selbst. Die aus dem WETRAX-Projekt gewonnenen Ergebnisse sollen daher, neben ihrer Bedeutsamkeit für die Wissenschaft, als Planungsgrundlage für die politischen Entscheidungsträger und für die Wasserwirtschaft beider Länder eine praktische Anwendungsdimension finden.

5. Handlungsbedarf

Spezieller Untersuchungsbedarf besteht insbesondere bei einem markanten atmosphärischen Zirkulationsmuster, der sog. "Vb-artigen" Wetterlage. Tiefdruckgebiete auf einer Vb-Zugbahn stehen unter anderem im Zusammenhang mit einigen der stärksten mitteleuropäischen Hochwasserereignisse der letzten Dekade, wie z.B. August 2002 oder August 2005. Das aus diesem synoptischen Vorgang resultierende verstärkte Hochwasserpotential wird auch von der Wasserwirtschaft in Österreich und Deutschland als noch nicht ausreichend untersucht angesehen. Hier besteht in besonderem Maße ein weiterer Forschungsbedarf, da wichtige Faktorenkomplexe erst unzureichend analysiert worden sind. Insbesondere ist der Zusammenhang zwischen räumlich differenziertem Niederschlag und dem daraus resultierenden Hochwasserrisiko nicht vollständig geklärt. Eine unbekannte Relevanz besteht zudem bei den von "Vb-artigen" Ereignissen ausgelösten Intensitäten und Dauerstufen im Niederschlag. Diese ungeklärten Aspekte und die sich aufdrängende Frage nach zukünftigen Modifikationen insbesondere im Starkniederschlagsgeschehen aufgrund von klimawandelbedingten Veränderungen von Zugbahnen und Wetterlagen sollen im Rahmen des WETRAX-Projekts systematisch untersucht werden.

6. Projektorganisation

6.1. Projektdurchführung

Projektleitung: Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik
Abteilung für Klimaforschung
Mag. Michael Hofstätter (Projektleiter)

Projektpartner: Universität Augsburg
Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden
Prof. Dr. Jucundus Jacobeit

Fachliche Mitwirkung auf deutscher Seite:
Deutscher Wetterdienst
Abteilung für Hydrometeorologie

6.2. Projektauftraggeber

Projektauftraggeber auf österreichischer Seite:
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft,
Umwelt und Wasserwirtschaft
Sektion VII - Wasser

Projektauftraggeber auf deutscher Seite:
Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG)
Referat M2 – Wasserhaushalt, Vorhersagen und Prognosen

sowie

Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz
Referat 54 - Monitoring, Wasserhaushalt und Warndienste

vertreten durch das
Bayerische Landesamt für Umwelt
Referat 81 - Klimawandel und Wasserhaushalt

Weiterführende Informationen

Links zu anderen Angeboten

Dokumente zum Download/Bestellen