Hydrometeorologische saisonale Vorhersage in semi-ariden Regionen

#Saisonale Vorhersage #Dürren #Wassermanagement #Trockenregionen #Entscheidungsunterstützung
Zu sehen ist ein Screenshot des operationellen Online-Vorhersagetools, das auf einer Landkarte die vorhergesagten Niederschlagskategorien über den Flusseinzugsgebieten des Blauen Nils und des Tekeze-Atbara in Äthiopien und Sudan für Juli 2020 zeigt. Farbkodiert ist die wahrscheinlichste Kategorie, wobei die Farbintensität mit zunehmender Wahrscheinlichkeit ansteigt. Dargestellt sind die Kategorien für überdurchschnittlich viel, normal viel und unterdurchschnittlich wenig Niederschlag im Vergleich zur Klimatologie. Seitenleisten, Legendenbox und Zeitschieber zeigen weitere Funktionalitäten und Auswahlmöglichkeiten des Online-Vorhersagetools.
Saisonale Vorhersage für den Monat Juli 2020 für die Grenzregion zwischen Äthiopien und dem Sudan. In diesem Monat haben Starkniederschläge den Wasserstand des Blauen Nils auf über 17 Meter ansteigen lassen, was zu verheerenden Überschwemmungen in großen Teilen des Sudan mit über 100 Toten geführt hat. Unsere Vorhersagen haben bereits Anfang Juli prognostiziert, dass im Juli und August mit hoher Wahrscheinlichkeit überdurchschnittlich viel Niederschlag im Oberlauf des Blauen Nils fallen wird. © Christof Lorenz (KIT), GAF AG

Zur Abschätzung der in den nächsten Monaten zur Verfügung stehenden Wasserressourcen sowie zur Vorhersage von Dürren und anderen klimatologischen Extremereignissen wurde ein System zur hydrometeorologischen saisonalen Vorhersage entwickelt, mit dem regelmäßig hoch-aufgelöste Niederschlags- und Temperaturvorhersagen der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden.

Insbesondere durch den Klimawandel sowie die steigende Bevölkerungszahl wird die nachhaltige Verteilung und das Management von Wasserressourcen in Trockenregionen immer komplexer. Daher ist es wichtig, dass z.B. vor besonders regenarmen oder -reichen Perioden rechtzeitig Handlungsmaßnahmen entwickelt und ergriffen werden. Andernfalls drohen durch Dürren und Trockenperioden Ernteausfälle oder Engpässe bei der Trinkwasserversorgung bzw. durch Starkniederschläge Überschwemmungen, die zu großen Schäden an Menschen und Natur führen können.

Entsprechende Maßnahmen sollten so früh wie möglich entwickelt und eingeleitet werden, weshalb hierfür immer häufiger saisonale Vorhersagen mit einem Zeithorizont von bis zu 12 Monaten zur Entscheidungsunterstützung herangezogen werden. Allerdings können die Roh-Vorhersagen der meteorologischen Dienste nicht direkt genutzt werden, da sie eine zu grobe räumliche Auflösung haben und mit Modellfehlern behaftet sind. Wir haben daher ein System entwickelt, das die saisonalen Vorhersagen des European Centre for Medium Range Weather Forecast (ECMWF) an verschiedene klimatisch sensible Zielregionen anpasst (regionalisiert) und die Qualität der Vorhersagen maßgeblich verbessert. Unser System nutzt neben den aktuellen Vorhersagen auch Informationen aus der Vergangenheit, sodass auch Aussagen über besonders trockene, feuchte, warme oder kalte Perioden getroffen werden können.

Diese kategorischen Vorhersagen sind insbesondere für Wassermanager und Entscheidungsträger essentiell, um die Wasserverfügbarkeit während der nächsten Monate zu beurteilen. Inzwischen werden unsere Ensemble-Vorhersagen operationell am 7. jeden Monats (also ca. 2 Tage nach Veröffentlichung der ECMWF-Vorhersagen) über das Datenportal des KIT Campus Alpin veröffentlicht. Ausgewählte Größen werden zudem über ein Online-System, das in Zusammenarbeit mit der Geoinformationsfirma GAF AG entwickelt worden ist, dargestellt. 

Wasser­ressource: Oberflächenwasser, Regenwasser, Trinkwasser
Produkttyp:
  • Managementkonzepte & Bewertungen
TRL: 6
    TRL (Technology Readiness Level)
  • TRL 1 - Grundprinzipien beobachtet
  • TRL 2 - Technologiekonzept formuliert
  • TRL 3 - Experimenteller Nachweis des Konzepts
  • TRL 4 - Technologie im Labor überprüft
  • TRL 5 - Technologie in relevanter Umgebung überprüft (bei Schlüsseltechnologien im industrieorientierten Umfeld)
  • TRL 6 - Technologie in relevanter Umgebung getestet (bei Schlüsseltechnologien im industrieorientierten Umfeld)
  • TRL 7 - Test eines System-Prototyps im realen Einsatz
  • TRL 8 - System ist komplett und qualifiziert
  • TRL 9 - System funktioniert in operationeller Umgebung (bei Schlüsseltechnologien oder Raumfahrt wettbewerbsfähige Fertigung)
Anwendungs­sektor: Landwirtschaft, Wasserwirtschaft
Fördermaßnahme: GRoW
Projekt: SaWaM

Kontakt und Partner


  • Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Meteorologie und Klimaforschung,
  • Kreuzeckbahnstr. 19,
  • 82467 Garmisch-Partenkirchen
https://www.imk.kit.edu/index.php
Dr. Christof Lorenz
  • Christof.Lorenz@kit.edu
  • +49 (0) 8821 183 214

Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Meteorologie und Klimaforschung,
Garmisch-Partenkirchen
GAF AG

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