Institut für Meteorologie der Freien Universität Berlin

WEXICOM (Improving the process of weather warnings and extreme weather information in the chain from the meteorological forecasts to their communication for the Berlin conurbation - Verbesserung des Warnprozesses bei Extremwetter hinsichtlich der Kette von meteorologischen Simulationen zur Kommunikation der Vorhersagen)

Dieses Projekt beschäftigt sich mit der Begutachtung und Optimierung von Warnprozessen inclusive der Kommunikation von Unsicherheiten bei Vorhersagen extremer Ereignisse für den Ballungsraum Mitteleuropa. Diese Studie konzentriert sich auf die Stadt Berlin als exemplarische Zielregion, besonders auf dessen Zivilschutz-Infrastruktur. Der Ansatz vereint Kompetenzen aus der Meteorologie, den Sozialwissenschaften und der Medienpraxis in einem Forschungsprojekt. Die Anfangsphase des Projekts konzentriert sich auf extreme Windereignisse verursacht durch starke Winterstürme und wird das Problem von Hot Spots mit besonders erhöhtem Risiko diskutieren. Die Vorhersagen von vergangenen Ereignissen werden sowohl hinsichtlich der meteorologischen Unsicherheiten als auch bezgülich der Wahrnehmung von Warnungen untersucht. Probleme im Prozess beginnend bei der meteorologischen Vorhersage bis hin zur Kommunizierung der Warnungen werden identifiziert und es werden Verbesserungen sowohl für passende Vorhersageparameter als auch für Vorhersagemethoden und Kommunikationsstrategien in enger Zusammenarbeit mit dem DWD entwickelt.

MiKlip MeSoTel (Deveopment of an improved forecast system of medium range weather forecasts)

Das Projekt MesoTel versucht die Genauigkeit der deterministischen Prognose saisonaler Bedingungen über Europa mittels der atmosphärischen Dynamik auf der nördlichen Hemisphäre, unter Berücksichtigung der relevanten Rückkopplungen der atmosphärischen Meso-Beta-Skalen-Dynamik auf die große und planetare Skala sowie umgekehrt, zu verbessern. Insbesondere soll die Relevanz der atmosphärischen Meso-Beta-Skalen-Dynamik für die Entwicklung von extrem wachsenden Rossby Wellenzügen, welche die Dynamik des Ozeans und die mittlere atmosphärische Strömung stark beeinflussen, untersucht werden. Das Projekt soll einen Beitrag zum Verständnis der Mechanismen, zur Bestimmung interannualer zu dekadischer Vorhersagbarkeit leisten.

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MiKlip VESPA (Assessment on the variability and predictability of extremes on the decadal time scale)

VESPA befasst sich mit der dekadischen Vorhersage des Risikos für Extreme innerhalb von MiKlip. Die zugrunde liegende methodische Idee ist, dass die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von extremen Wetter- und Klimaereignissen mit den relevanten großskaligen Bedingungen, die physikalisch mit der Erzeugung dieser Ereignisse verbunden sind, variiert. Der Schwerpunkt liegt hier auf den Wetterereignissen der mittleren Breiten, wie z. B. Starkwindereignisse, Fluten, Gewitter- und Hagelstürme.

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MiKlip Modul E (Assessment of the relation of extreme events to large scale atmospheric and oceanic anomalies)

--- A. Koordination ---

Im MiKlip-Modul E werden zweierlei Ziele verfolgt. Zum einen sollen neue Beobachtungsdatensätze generiert, verbreitet und verwendet werden. Dies geschieht mit großer Unterstützung und eigenem Engagement des Deutschen Wetterdienstes (DWD). Zum anderen sollen neue prozessorientierte Methoden und Werkzeuge zur Validierung des MiKlip-Modellsystems zur dekadischen Vorhersage entwickelt und angewendet werden. Die Koordination dieses Moduls beinhaltet die Sicherstellung der modulinternen Kommunikation durch die Organisation regelmäßiger Zusammenkünfte und Workshops, die Überwachung und Förderung des Fortschritts innerhalb der verschiedenen Projekte von Modul E, die Abstimmung und den Austausch mit Aktivitäten anderer MiKlip-Module sowie die externe Verbreitung der Ergebnisse von Modul E und den Austausch mit internationalen wissenschaftlichen Institutionen und Projekten.

--- Ziele ---

• Förderung der MiKlip-internen Kommunikation, insbes. innerhalb von Modul E
• Überwachung und Förderung der modulinternen Projektfortschritte
• Kommunikation mit der internationalen Wissenschaftsgemeinschaft und Verbreitung der wissenschaftlichen Fortschritte und Ergebnisse von Modul E

--- B. Wissenschaftlicher Beitrag ---

Angesichts der enormen sozio-ökonomischen Auswirkungen meteorologischer Extremereignisse ergibt sich eine große Relevanz etwaiger Variabilitäten solcher Ereignisse. Dabei gilt es, sowohl die Variabilität ihrer Frequenz, als auch die ihrer Intensität zu berücksichtigen. Der wissenschaftliche Beitrag des Koordinators von Modul E beschäftigt sich mit synoptisch-skaligen Winterstürmen, welche die ökonomisch bedeutendste Form von Naturkatastrophen im europäischen Raum darstellen. Dabei soll das Verständnis von dekadischen Variabilitäten der Frequenz und Intensität von Winterstürmen, einschließlich ihrer räumlichen Verteilung und Ausdehnung, verbessert werden.Es gilt, dekadisch-skalige Prozesse, welche die Eigenschaften von Winterstürmen signifikant beeinflussen, zu identifizieren. Ausgehend von meteorologischen und ozeanischen Umgebungsbedingungen, welche auf der saisonalen Zeitskala für die Frequenz und Intensität von Winterstürmen relevant sind, soll nach großskaligen Phänomenen gesucht werden, die für die dekadische Vorhersage des Auftretens dieser Extremereignisse von Bedeutung sein könnten. Die Existenz solcher Prediktoren und ihre Repräsentanz in Beobachtungs- und Modelldaten ist die Grundlage für ein Vorhersagepotential auf der dekadischen Zeitskala hinsichtlich der Frequenz und Intensität von Winterstürmen.Vor diesem Hintergrund ist die Identifikation solcher Prediktoren im MiKlip-Modellsystem zentraler Bestandteil der prozessorientierten Validation in Modul E.Eine adäquate Reproduktion dieser Prozesse im Modellsystem ist Grundvoraussetzung für MiKlips Potential zur dekadischen Vorhersage von derartigen Extremereignissen. Die grundlegende diesbezügliche Validation leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Quantifizierung und ggf. Verbesserung dieses Potentials.

--- Ziele ---

• Identifikation von Prozessen, die zu Extremen der Frequenz und/oder Intensität von Winterstürmen auf der dekadischen Zeitskala führen
• grundlegende Validation des MiKlip-Modellsystems hinsichtlich der Repräsentanz dieser Prozesse
• Identifikation signifikanter Prediktoren bzgl. der Wintersturmfrequenz und -intensität auf der dekadischen Zeitskala, einschließlich eventueller Modellbiases und -trends

MESSE (MunichRe Event Set Storm Europe)

Ziel dieses Projektes ist es, die in Winterstürmen über Europa aufretenden bodennahen Windgeschwindigkeiten in hoher räumlicher Auflösung näher zu untersuchen, um ein detailliertes Bild von möglichen Extremwerten und damit verbundenen Überschreitungswahrscheinlichkeiten zu erhalten. Dies geschieht mithilfe von Reanalysen und Ensemblevorhersagen des "Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage (EZMW)" für vergangene Wintersturmereignisse die mit dynamischen und statistischen Methoden regionalisiert werden. Mithilfe der Ensemblevorhersagen können hierbei auch Modifikationen realer Ereignisse und Szenarien von physikalisch möglichen Winterstürmen berücksichtigt werden, die sich in Realität so nicht ergeben haben. Damit erhält man eine breitere Datenbasis für statistische Auswertungen. Überschreitungswahrscheinlichkeiten bzw. Wiederkehrperioden bestimmter Ereignisse können so mit größerer Sicherheit quantifiziert werden als bei alleiniger Verwendung der Reanalyse-Datensätze.

RiftLink (Rift dynamics, uplift and climate change in Equatorial Africa)

In diesem interdisziplinären Projekt werden die Rückkopplungen zwischen tektonischen Veränderungen in Zentralafrika, Klimaänderungen und Auswirkungen auf das Ökosystem untersucht. Die Veränderungen des Ruwenzori Gebirges in Zentralafrika und die Konsequenzen auf die Entwicklung der Menschheit im späten Miozene als Forschungsgegenstand tragen zum geodynamischen Verständnis des Riftsystems bei.

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SACAI (The Shift of Southern Hemisphere Storminess under Anthropogenic Climate Change around Antarctica and its Impacts)

SACAI untersucht die Einflüsse eines anthropogen geänderten Verhaltens extremer Zyklonen auf der Südhemisphäre auf die Antarktis in einem Ensemble gekoppelter globaler Klimamodelle und einem die Stratosphäre auflösenden Klima-Chemiemodell. Zentrale Fragen sind: Welche Bedeutung haben Sturmtiefs verschiedener Intensitätsklassen für die polwärtigen Transporte an Feuchte und Energie jetzt und in einem zukünftigen Klima? Wie ändert sich das Zusammenspiel zwischen Zirkulationssystemen der mittleren Breiten und polaren Regionen und welche Auswirkungen hat dies für das Klimasystem der Antarktis?

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SHARP (Stratospheric Change and its Role for Climate Prediction)

Die DFG Forschergruppe SHARP (Koordination: Ulrike Langematz, FUB) befasst sich in vier wissenschaftlichen Projekten in Zusammenarbeit von acht nationalen Einrichtungen mit Fragen zukünftiger Änderungen in der Stratosphäre und deren Auswirkungen auf die Troposphäre und das Klima. Insbesondere die Entwicklung der Brewer-Dobson-Zirkulation, des stratosphärischen Ozons und anderer Spurengase, des Wasserdampfes sowie der Kopplung zwischen Stratosphäre und Troposphäre in einem sich wandelnden Klima stehen im Focus der Untersuchungen.

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ERP-ILpom (Interconnections between combined Length-of-Day and polar motion parameters concerning joint atmosphere-ocean-hydrosphere modes)

EuFloLoss (Large-Scale European Flooding under Climate Change: Meteorological and Hydrological Conditions Translated to Economic Loss)

EuFloLoss befasst sich mit den ökonomischen Risiken von Fluten im Elbe-Einzugsbebiet unter gegenwärtigen Klimaverhältnissen und unter zukünftigen anthropogenen Einflüssen. Die hydrologischen und meteorologischen Faktoren, die zu Überflutungen beitragen, werden interdisziplinär untersucht. Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Methodik zur Risikoabschätzung, welche die gesamte Flut-Risiko-Kette berücksichtigt: Hydrologische Vorbedingungen, auslösendes meteorologisches Ereignis, Abfluss im Niederschlagsgebiet bis hin zu den resultierenden Flutschäden.

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ABS-Hessen (Anthropogene Beeinflussung des Sturmklimas über Europa und mögliche Folgen für die Region Hessen)

Im Rahmen dieser Studie sollen zukünftig auftretende Schäden durch Winterstürme im Bundesland Hessen abgeschätzt werden. In Bezug auf Häufigkeit und Intensität sollen Aussagen über mögliche Änderungen, verursacht durch einen anthropogenen Klimawandel, erzielt werden. Im Fokus steht dabei eine regional differenzierte Betrachtungsweise, welche es erlaubt, Schadenpotentiale innerhalb Hessens zu unterscheiden und dementsprechend Anpassungs- oder Vermeidungsstrategien auf regionaler Basis zu entwickeln. Dazu finden in diesem Projekt hoch auflösende Modellsimulationen Verwendung, welche solche verlässliche Aussagen in regionaler Auflösung erst ermöglichen. Projektgeber: Fachzentrum Klimawandel, Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie

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CADY (Central Asian Climate Dynamics)

HIMPAC (Himalaya: Modern and Past Climates)

Die Charakteristik des Monsuns der Gegenwart und Vergangenheit wird auf Zeitskalen von Jahreszeiten bis Dekaden interdisziplinär, multiproxy und aus der Zusammenschau verschiedener Klimadatenarchive studiert. Besondere Aufmerksamkeit wird den Extremen (Dürren und Fluten) gewidmet. Die Analyse der vernetzten großräumigen Klimaprozesse konzentriert sich auf Indien und Zentralasien.

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abgelaufene Projekte

• ERP-CLIVAR (Langzeit ERP Zeitreihen als Indikatoren für Klimavariabilität und Klimaänderung )
• PAK-Sturm (Potentielle Auswirkungen des Klimawandels auf das Sturmflutrisiko an der deutschen Nordseeküste)
• RegioExAKT (Regionales Risiko konvektiver Extremereignisse: Anwenderorientierte Konzepte zur Trendbewertung und -anpassung) mehr ...
• ProSECCO (Project on Solar Effects on Chemistry and Climate Including Ocean Interactions) mehr ...
• SORACAL (The Influence of Solar Radiation Perturbations on the Coupling of Atmospheric Layers) mehr ...
• CIRCE (Climate Change and Impact Research: The Mediterranean Environment) mehr ...
• ENSEMBLES (Ensemble-based Predictions of Climate Changes and Their Impacts)
• SCOUT-O3 (Stratosphere-Climate Links With Emphasis On The UTLS)
• SOAP (Simulations, Observations and Paleodata: Climate Variability Over the Last 500 Years)
• SOLVO (The Influence of SOLar Variability On Climate)
• EEM (Untersuchung des Einflusses von Veränderungen der Erdbahn auf das globale Klima)
• SISCAL (Satellite-based Information System on Costeal Areas and Lakes)