Operational rainfall monitoring in southern Ecuador. Towards the development of a national weather radar network.
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Forschungstransferprojekt RadarNet Sur hatte zum Ziel, einen prototypischen Regenradarverbund aus drei abbildenden X-Band Radargeräten aufzubauen, operationell zu betreiben sowie exemplarische Anwendungen für Wettervorhersage und Landwirtschaft, Planung (Wasserkraft, Infrastrukturplanung) und Katastrophenschutz zu entwickeln. Zur Umsetzung wurde ein Konsortium aus deutschen und ecuadorianischen Universitäten, lokalen Planungsinstitutionen und Infrastrukturbetreibern, dem Nationalen Wetterdienst und NGOs aus dem Umweltbereich gebildet. Die Herausforderung war, das erste Radarnetzwerk in Südamerika und in globalen Hochgebirgen (Anden) mit komplexer Topographie zu etablieren. Das Konsortium konnte das Radarnetzwerk aus drei Radargeräten mit dem weltweit höchstgelegenen Instrument (Radar Cajas 4450 m ü. Meer) bis 2015 vollständig aufbauen und danach operationell betreiben. Entwickelt und abgeleitet wurden exemplarische Anwendungen wie die erstmalige Berechnung von hoch aufgelösten Niederschlagskarten für die Planung (Landwirtschaft, Wasserkraft etc.) sowie Gefährdungskarten für das andine Straßensystem durch wetterbedingte Erdrutsche. Im wissenschaftlichen Bereich stand insbesondere die Frage der Ableitung von Niederschlägen aus Radardaten im Vordergrund. Hier hat sich gezeigt, dass auch lokale Z/R Beziehungen für verschiedene Regentypen in unterschiedlichen Höhenlagen nicht ausreichen, ein qualitativ ausreichendes flächendeckendes Niederschlagsretrieval zu gewährleisten. Aneichung mit Bodenmessungen bzw. maschinelle Lernverfahren zeigen aber sehr gute Möglichkeiten auf, die Niederschlagsableitung in komplexen Hochgebirgen deutlich zu verbessern. Weiterhin konnte für das Super El Niño 2015 gezeigt werden, dass Meldungen des Katastrophenschutzministeriums sehr gut mit den Niederschlagskarten der Starkregenereignisse im Küstenbereich übereinstimmten. Topographische Leitbahnen spielen eine zentrale Rolle bei der Verlagerung von Starkregenzellen an der Küste ins Hochland und dessen interandine Becken. Zum Ende des Projektes wurde der operationelle Radarnetzwerkbetrieb leider durch Sicherheitsprobleme und länger anhaltende finanzielle Probleme bei den lokalen Partnern stark gestört. Erschwerend hinzu kommt, dass die neu eingeführten SELEX Radarsysteme technisch außerordentlich instabil erscheinen und daher lange Ausfallzeiten bei den einzelnen Geräten vorliegen. Derzeit befindet sich das Netzwerk in technischer Überholung und administrativer Neuordnung. In den Publikumsmedien hat sich das Radarnetzwerk großer Aufmerksamkeit erfreut, sodass es über Ecuador hinaus nun in weiteren Kooperationen nach Nordperu ausgedehnt werden kann.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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2013. Knowledge transfer for conservation and sustainable management of natural resources – a case study from southern Ecuador. Ecological Studies 221, 395-410
Günter S, Calvas B, Lotz T, Bendix J, Mosandl R
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2014. Catchment precipitation processes in the San Francisco valley in southern Ecuador: combined approach using high-resolution radar images and in situ observations. Meteorology and Atmospheric Physics 126,13-29
Fries A, Rollenbeck R, Bayer F, Ganzalez V, Oñate-Valdivieso F, Peters T, Bendix J
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2016. Climate variability and climate change in the Andes of southern Ecuador. In: Bogner FX, Bendix J, Beck E (Edts), Biodiversity Hotspot. NCI, Loja Ecuador, pp. 49-55
Bendix J, Rollenbeck R, Trachte K
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2017. Analysis of rain types and their Z–R relationships at different locations in the high Andes of southern Ecuador. Journal of Applied Meteorology and Climatology 56, 3065-3080
Orellana-Alvear J, Célleri R, Rollenbeck R, Bendix J
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2017. Radarnet Sur – first weather radar network in tropical high mountains. Bulletin of the American Meteorological Society 98, 1235-1254
Bendix J, Fries A, Zárate J, Trachte K, Rollenbeck R, Pucha-Cofrep F, Paladines R, Palacios I, Orellana J, Oñate-Valdivieso F, Naranjo C, Mendoza L, Mejia D, Guallpa M, Gordillo F, Gonzalez-Jaramillo V, Dobbermann M, Célleri R, Carrillo C, Araque A, Achilles S
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2017. Temporal and spatial analysis of precipitation patterns in an Andean region of southern Ecuador using LAWR weather radar. Meteorology and Atmospheric Physics
Oñate-Valdivieso F, Fries A, Mendoza K, Gonzalez-Jaramillo V, Pucha-Cofrep F, Rollenbeck R, Bendix J
