Das Projekt "Diabatic processes in North Atlantic weather systems: dynamics and impact on forecast errors" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für Atmosphäre und Klima durchgeführt. Die latente Wärmefreisetzung bei der Kondensation von Wasserdampf in Wolken ist ein zentraler Prozess in der Atmosphäre, der besonders bei intensiven Tiefdruckgebieten von großer Bedeutung ist. In diesem Projekt untersuchen wir mit Modellstudien und Beobachtungsdaten, wie das latente Heizen in frontalen Wolkenbändern (sogenannten 'warm conveyor belts', WCBs) die Intensität von Zyklonen beeinflusst und wie gut die aktuellen Wettervorhersagemodelle diesen Prozess darstellen können. Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts Unser übergeordnetes Ziel ist es, zu einem verbesserten Verständnis der Rolle der Wolkenprozesse in WCBs (z.B. Kondensation von Wasserdampf, Gefrieren von Wolkentröpfchen) auf die Dynamik von Tiefdruckgebieten beizutragen. Im Detail werden wir (i) existierende Klimatologien von WCBs und Zyklonen benutzen, um ihren Zusammenhang physikalisch besser zu verstehen, (ii) detaillierte numerische Modellstudien zu den mikrophysikalischen Prozessen in WCBs durchführen und (iii) Daten von Flugzeugmesskampagnen auswerten, um die Modellresultate mit Beobachtungen in WCBs zu vergleichen. Dieser Vergleich wird mögliche Defizite bei der Modellierung der komplexen Prozesse in WCBs und ihren Auswirkungen auf die Entwicklung von Wettersystemen aufzeigen. Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts Unsere Arbeit wird neue und wichtige Informationen zu den physikalischen und dynamischen Prozessen liefern, die für eine korrekte Vorhersagen des Wettergeschehens in Europa essentiell sind. Die Ergebnisse werden sowohl für die Grundlagenwissenschaft relevant sein, wie auch für die operationelle Wettervorhersage wichtige Hinweise liefern.
Das Projekt "Feuchtquellen des Niederschlags in alpinen Einzugsgebieten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wien, Institut für Meteorologie und Geophysik durchgeführt. Der Niederschlag in einem betrachteten Gebiet wird von verschiedenen Feuchtequellen gespeist. Diese Quellen müssen in einer numerischen Niederschlagsvorhersage adäquat beschrieben sein. In einem Ausschnittsmodell sind dies die atmosphärische Feuchte zu Prognosebeginn, die Evapotranspiration im Modellgebiet und der laterale Feuchteeintrag in das Modellgebiet. Es ist das Ziel dieses Projektvorschlags, die Abhängigkeit der Niederschlagsvorhersage von diesen Quellen mittels numerischen Experimenten mit dem Ausschnittsmodell ALADIN (operationell in Österreich) zu quantifizieren. Dies wird für ein spezifisches Zielgebiet durchgeführt. Das Ergebnis sind Sensitivitätsmuster in Raum und Zeit. Einige tausende Simulationsläufe mit ALADIN sind notwendig, um diese Muster ausreichend zu bestimmen. Das Zielgebiet unserer Untersuchungen soll Ostösterreich sein. Niederschlagsereignisse, die zu katastrophalen Überschwemmungen führten (August 2002, Juli 1997) sollen betrachtet werden, aber auch ähnliche Großwetterlagen, die eben nicht zu Starkregenereignissen führten. Evapotranspiration selbst ist sensitiv bestimmt durch Parameter wie Bodenfeuchte, Strahlungsbilanz am Boden und anderer meteorologischer Größen. Die Relevanz von Evapotranspiration und dementsprechend von Bodenfeuchte etc. für den Niederschlag ist allgemein auf der saisonalen und klimatologischen Zeitskalen akzeptiert. Unsere Arbeitshypothese ist, dass diese Parameter auch auf der Zeitskala einiger Tage relevant sind. Da diese Parameter bisher aber speziell in alpinen Regionen in Ausschnittsmodellen sehr schlecht beschreibbar sind, ist gerade hier die Quantifizierung der Wichtigkeit notwendig. Ist der Niederschlag in unserem Zielgebiet sensitiv auf die Evapotranspiration in Alpinen Regionen, dann müssen zukünftige Entwicklungen in der Niederschlagsvorhersage diesen Prozess, d.h. die Kopplung von Atmosphäre und Landoberfläche in komplexer Orographie, verstärkt berücksichtigen. Das Projekt zeigt somit Notwendigkeiten zukünftiger Forschung zur Verbesserung der Niederschlagsprognose auf. Es komplementiert internationale Forschungsinitiativen wie ELDAS, welches auf der europäischen Skala die Verbesserung der Analyse von Landoberflächenparametern zum Ziel hat. Internationale Zusammenarbeit in wissenschaftlichen und technischen Fragen soll im Rahmen des Projekts fortgeführt werden. Zur Durchführung des Projektes werden insgesamt EUR 127.236,- beantragt (für einen Post-Doc, zwei studentische Hilfskräfte, Geräte, Material und Reisen) bei einer Projektlaufzeit von 2 Jahren.