Konvektive Sommerniederschläge in Mitteleuropa : Eine Kombination aus Satelitenfernerkundung und numerischer Modellierung zur automatischen Erfassung mesoskaliger Niederschlagsfelder

St. Augustin

2003

152 S.

53 Abb., 26 Tab., zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

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Primäre Zielsetzung der vorgestellten Studie ist die Schaffung einer physikalisch begründeten satellitenbasierten Methode zur quantitativen Schätzung konvektiver Niederschläge in den mittleren Breiten. Von herausragender Bedeutung für die Wahl der einfließenden Parameter war sowohl die Vorgabe, daß es sich um einen vollautomatischen, also operationellen, Algorithmus handeln soll, als auch die Zielsetzung, das eine mehrjährige Zeitreihe der Satellitendaten zu einer Klimatologie konvektiver Niederschläge Mitteleuropas und im speziellen Nordrhein-Westfalens verarbeitet werden soll. Für die Untersuchung wird zur Erfassung aller relevanten Landschaftsräume ein Ausschnitt, der sich von der Nordseite bis etwa Rom und vom Pariser Becken bis Polen erstreckt, verwendet. Die Größe des Untersuchungsgebiets ermöglicht die weitgehende Auflösung der vorkommenden mesoskaligen Synoptik konvektiver Niederschlagsprozesse. Diesen Vorüberlegungen zufolge wurde aus der großen Zahl verfügbarer Fernerkundungsalgorithmen die auf dem IR-Spektrum basierende Convective Stratiform Technique (CST, Adler & Negri 1988) regional für das europäische Meteosat-Satellitensystem angepaßt und durch die zusätzliche Verwendung des WV-Spektrums grundlegend umformuliert und erweitert. Die zentralen Entwicklungen der resultierenden Methode, der sogenannten Enhanced Convective Stratiform Technique (ECST), können wie folgt zusammengefasst werden: Die zusätzlich zum Meteosat-Infrarotkanal verwendeten Daten des Meteosat-Wasserdampfkanals ermöglichen auf der Grundlage von detaillierten Strahlungstransferberechnungen eine physikalisch begründete und statistisch implementierte Abgrenzung hochreichender Cumulonimbus-Nimbostratus-Wolkenkomplexe. Dies ermöglicht in Folge eine ausreichend gute Schätzung der Vertikalerstreckung der Wolkensysteme. Da neben den Luftmassengewittern und orographisch ausgelösten Konvektionsereignissen die frontal induzierte Konvektionsdynamik für den überwiegenden Teil sommerlicher Starkniederschläge verantwortlich zeichnet, kann so ein hoher Prozentsatz der konvektiven Aktivitäten Mitteleuropas erfaßt werden.