Szenarien hydrologischer Extreme - Zweidimensionales Downscaling von Klimamodellen auf tägliche Niederschläge mit Anwendungen in der Hydrologie

• Applicant: Dr. Gerd Bürger
• Subject Area: Hydrogeology, Hydrology, Limnology, Urban Water Management, Water Chemistry, Integrated Water Resources Management
• Term: from 2000 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5272992

Es gehört zu den wichtigen Aufgaben aktueller Klima(folgen)forschung, mögliche Veränderungen der Hochwasserbedingungen fundiert abzuschätzen. Dies bedeutet nicht weniger als die sozioökonomisch definierten globalen Treibhausgasszenarien auf konsistente Weise in lokale, hydrologisch- und hochwasserrelevante Klimaszenarien zu übersetzen. Von globalen Klimamodellen (GCMs) sind lokale Informationen aber nicht direkt zu beziehen, weshalb zur Gewinnung der hydrologisch wichtigen Variablen ein s.g. Klima 'downscaling' (DS) notwendig wird. Der mangelhaften zeitlichen und räumlichen Repräsentanz vieler DS-Verfahren soll mit einer neuen Methodik abgeholfen werden. Dieses s.g. 'expanded downscaling' simuliert Wetterzeitreihen, deren zeitliche Variabilität unter normalen Klimabedingungen realistisch ist, sich aber Klimaveränderungen in konsistenter Weise anpaßt. Hierdurch lassen sich dann, als Folge der globalen Erwärmung, nicht nur regionale Temperaturtrends studieren - was für die schmelzwasserbedingten Hochwasser wichtig ist, sondern insbesondere der Einfluß auf Niederschlagsextreme. Ein verfeinertes räumliches Interpolationsverfahren macht es darüber hinaus möglich, diese zeitlich hohe Auflösung auf ganze Regionen auszudehnen. Die Modellanpassung soll mit Hilfe der neuesten Zirkulationsanalysen (Reanalysen) gewonnen werden, wobei als ein Novum der für hydrologisches DS besonders wichtige atmosphärische Feuchtegehalt berücksichtigt werden soll. Die Auswirkungen der so abgeleiteten, geänderten klimatologischen Randbedingungen auf die Hochwassersituation werden exemplarisch für ausgewählte Einzugsgebiete anhand bewährter hydrologischer Einzugsgebietsmodelle demonstriert.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr.-Ing. Axel Bronstert