Untersuchung des Lebenszyklus von Gewittern in Mitteleuropa mit Hilfe von Fernerkundungs- und Modelldaten

Kurzfassung

Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Vergleich von Parametern unterschiedlicher Datenquellen innerhalb von Gewitterzellen. Dazu wird neben Daten des Vorhersagemodells COSMO-DE des Deutschen Wetterdienstes (DWD) auf Datenmaterial von Blitz-, Satelliten- und Radarmessungen zurückgegriffen, auf die beiden Letzteren mittels der am Institut für Physik der Atmosphäre (IPA) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) entworfenen ’Tracker’ Cb-TRAM und Rad-TRAM. Es wurden Gewitter aus Mitteleuropa der Jahre 2008 und 2009 ausgewählt, die von Cb-TRAM weitestgehen als Einzelzellen erkannt wurden, d.h. kaum Zellteilungen oder Zusammenschlüsse mit anderen Gewitterzellen aufweisen. Für deren Lebensdauer wurden alle zuvor bestimmten Parameter (z.B. Radarreflektivität oder die Größe der Satellitenzelle) graphisch aufgetragen. Betrachtet wurden sowohl die absoluten Werte wie auch die zeitliche Tendenz der Parameter, wobei zwischen modellierten und sogenannten Zellparametern unterschieden wurde. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass die erstellten Diagramme wertvolle Informationen enthalten. Sowohl die absoluten Werte der Zellparameter wie auch deren zeitliche Tendenz offenbaren einen dreiteiligen Verlauf: Eine Anfangsphase, in der die meisten Parameter stetig ansteigen, eine mittlere Phase, während der die Größen unregelmäßig zu- und abnehmen, und eine Zerfallsphase, die durch ein mehrheitliches Absinken der Parameter charakterisiert ist. Von insgesamt 24 ausgesuchten Gewitterfällen werden diese Muster in 23 von ihnen erkannt, lediglich in einem einzigen sind sie nicht auszumachen. Die absoluten Werte der Zellparameter geben über die Intensität des Gewitters Auskunft, deren zeitliche Tendenz über die Entwicklung der Zelle mit der Zeit. Man kann hierdurch erkennen, wann sich das Gewitter in welcher Entwicklungsphase befindet. Letztere Information würde man durch Betrachtung des Verlaufs von nur einer oder zwei Größen nicht erhalten können. Die in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse können somit auch für das Nowcasting von Gewittern nützlich sein.