Starkregenereignisse im Mittelmeergebiet: Der Einfluss der Ensemble-basierenden Assimilation von thermodynamischen Profilen auf die Analysen und Vorhersagen des prä-konvektiven Zustands, der Auslösung von Konvektion und der probabilistischen, quantitativen Niederschlagsvorhersage

Description: Am Projekt Water vapour Lidar Network Assimilation (WaLiNeAs) sind mehrere Forschungsinstitute in ganz Europa beteiligt. Ihr Fachwissen wird kombiniert, um einen Einblick in das Potenzial eines Netzwerks thermodynamischer Lidar-Systeme für die probabilistische quantitative Niederschlagsvorhersage (PrQPF) von Starkniederschlagsereignissen (HPEs) im Mittelmeerraum zu gewinnen. Das Beobachtungsnetz WaLiNeAs wird ab Anfang September 2022 für drei Monate aufgebaut und betrieben.Dieser Vorschlag zielt darauf ab, sich dem einzigartigen WaLiNeAs-Projekt anzuschließen und mit seinem Forschungsteam in Bezug auf die Durchführung thermodynamischer Messungen mit dem Atmospheric Raman Temperature and Humidity Sounder (ARTHUS) des Instituts für Physik und Meteorologie (IPM) an der Universität Hohenheim zusammenzuarbeiten. Darüber hinaus werden die WaLiNeAs-Messungen für hochqualitative Datenassimilationsstudien in Bezug auf ihren Einfluss auf die Vorhersage der präkonvektiven Umgebung, der Auslösung von hochreichender Konvektion und der HPEs eingesetzt.Das übergeordnete Ziel dieses Antrags ist es, die folgenden Hypothesen zu untersuchen:Eine genauere Darstellung der präkonvektiven Umgebung im Mittelmeer durch ein Netzwerk thermodynamischer Raman-Lidar-Systeme wird zu 1) einer genaueren Initialisierung und Simulation der präkonvektiven Umgebung sowie der Auslösung von Konvektion sowie 2) zu einer Verbesserung der PrQPF führen.Während der WaLiNeAs-Kampagne werden sechs autonome Wasserdampf-Raman-Lidar-Systeme für kontinuierliche Messungen während der intensiven Beobachtungsperioden (IOPs) eingesetzt. Alle ihre Daten werden in Echtzeit gesammelt, verbreitet und überwacht.Insbesondere werden wir unsere Hypothesen beantworten, indem wir die folgenden Forschungsziele erreichen: I) Entwurf eines effizienten regionalen, hybriden, Ensemble-basierten Kurzfrist-Wettervorhersagesystems für HPEs im Mittelmeerraum auf der Grundlage des WRF-NOAHMP-Modellsystems, II ) Untersuchung der Verbesserung der Vorhersagefähigkeit in Bezug auf die Auslösung von Konvektion und PrQPF durch Datenassimilation von Temperatur- und Feuchtigkeitsprofilen aus dem WaLiNeAs-Lidar-Netzwerk, und III) Analyse der ARTHUS-Daten und Ableitung von Feuchtigkeits- und Temperaturstatistiken während des Experiments.Diese Forschungsziele werden den Weg für zukünftige Datenassimilationsstrategien und das Verständnis der Bedeutung und Dichte thermodynamischer Lidar-Netzwerke für die Kurzfristvorhersage von Extremereignissen ebnen. Dieses wird eine gemeinsame Anstrengung von Wissenschaftlern des Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales (LATMOS), des Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM) in Frankreich und der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) in den USA sein.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Blei ? Brüden ? Lidar ? Messstellennetz ? Meteorologie ? Wasserdampf ? Datenverbund ? Frankreich ? USA ? Kontinuierliche Simulation ? Temperaturmessung ? Starkregen ? Assimilation ? Daten ? Zukunftsforschung ? Messdaten ? Studie ? Wasseruntersuchung ? Wettervorhersage ? Europa ? Probabilistische Methode ? Extremwetter ? Forschungseinrichtung ? Gutachten ? Niederschlag ? Mittelmeer ? Mittelmeerländer ? Netz ? Thermodynamik ?

Region: Nordrhein-Westfalen

Bounding boxes: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Betreiber*in)
• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Geldgeber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2022-01-01 - 2025-06-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Heavy Precipitation Events in the Mediterranean: The Impact of Ensemble-Based Assimilation of Thermodynamic Lidar Profiles on the Analyses and Forecasts of the Pre-Convective Environment, Convection Initiation and Probabilistic Quantitative Precipitation Forecasts
  Description: The Water vapor Lidar Network Assimilation (WaLiNeAs) project involves several research institutes across Europe. Their expertise is combined to get an insight into the potential of a network of advanced thermodynamic lidar systems for short-range probabilistic quantitative precipitation forecasting (PrQPF) of heavy precipitation events (HPEs) in the Mediterranean. The WaLiNeAs observation network will be set up and operated for three months from the beginning of September 2022. This proposal aims to join the unique WaLiNeAs project and to collaborate with its research team with respect to the performance of thermodynamic measurements using the Atmospheric Raman Temperature and Humidity Sounder (ARTHUS) of the Institute of Physics and Meteorology (IPM) at the University of Hohenheim. Furthermore, the WaLiNeAs measurements will be applied for advanced data assimilation studies with respect to their impact on the prediction of the pre-convective environment, convection initiation, and HPEs. The overarching goal of this proposal is to investigate the following hypotheses:An advanced representation of the pre-convective environment in the Mediterranean by a network of thermodynamic Raman lidar systems will lead to 1) a more accurate initialization and simulation of the pre-convective environment as well as convection initiation, 2) an improvement in PrQPF of HPEs.During the WaLiNeAs campaign, six autonomous water-vapor Raman lidar systems will be deployed for continuous measurements throughout the intensive observation periods (IOPs). All their data will be collected, disseminated, and monitored in real-time.Specifically, we will examine our hypotheses by attaining the following research objectives: I) Design an efficient regional, hybrid, ensemble-based, short-range weather forecast system for predicting HPEs in the Mediterranean region based on the WRF-NOAHMP model system, II) investigate the improvement of the forecast skill with respect to convection initiation and PrQPF of HPEs by data assimilation of temperature and humidity profiles from the WaLiNeAs lidar network, and III) analyze the ARTHUS data and derive moisture and temperature statistics during the experiment.These research objectives will pave the way for future data assimilation strategies and understanding of the importance and density of thermodynamic lidar networks for short-range forecasting of extreme events. This will be a joint effort of scientists from Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales (LATMOS), the Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM) in France, and the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) in the USA. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1118549

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