Der 1. EXTREMWEATHER-CONGRESS in Hamburg vom 16.02.06 - 17.02.06

Hier wird ein ausführlicher Bericht des Extremwetter-Congresses gezeigt.

ALLGEMEINE KONGRESS-EINDRÜCKE

Es bedeutete sicher ein gewisses Wagnis, erstmals einen Kongress mit dem Thema Extremwetter zu veranstalten. Den Gedanken dazu hatten im Herbst 2005 Frank Böttcher und Helmut Broeg, Herausgeber bzw. Chefredakteur des neuen „Wettermagazin“. Sie versicherten sich der Unterstützung durch Institutionen wie die Deutsche Meteorologische Gesellschaft (DMG), den Deutschen Wetterdienst, den Verband Deutscher Wetterdienstleister und das Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg. Letzteres stellte für die Veranstaltung den großen Hörsaal und das Foyer des „Geomatikums“ zur Verfügung. Nach Bekannt werden der Vortragsinhalte des Kongresses war die maximal mögliche Teilnehmerzahl von 380 schon im Laufe des Januars ausgebucht. Ich selbst hatte es nur einem glücklichen Umstand zu verdanken, daß ich nur 2 Tage vor dem Kongress noch einen Zugang erhielt. Und dies mußte ich nicht bereuen. Denn neben guten Fach-Präsentationen bot sich die Möglichkeit, alte Fach-Bekannte wieder zu sehen und neue Bekanntschaften zu schließen. Dies betraf sowohl DWD-Kollegen als auch Forumaner.

Inhaltlich deckte der Kongress 3 wichtige Aspekte des Themas Unwetter ab : Den Klimaaspekt, die Betrachtung relevanter Extremwetterstrukturen und die operationelle Warnung vor Extremwetter. Zu diesem Zweck wurden Vertreter aus Wissenschaft, Wetterdiensten und sonstigen mit der Thematik verbundenen Institutionen gebeten, aus ihrer Sicht das Thema Extremwetter zu beleuchten. Endpunkt und einer der Höhepunkte der Veranstaltung war eine Podiums-Diskussion zum Thema Wetterwarnungen. Parallel zu den Präsentationen gab es jeweils am Anfang der beiden Kongress-Tage eine aktuelle Wetterbesprechung, gestaltet von zwei Meteorologen des Seewetteramtes Hamburg (DWD) sowie eine Ausstellung mit Ständen diverser Fachanbieter. So war die Veranstaltung rundherum ausgewogen und als gelungen zu betrachten. Da nach Ankündigung von Frank Böttcher, der die Gesamtmoderation inne hatte, in den nächsten Jahren jeweils im Februar mit Fortsetzungen des Extremwetterkongresses zu rechnen ist, hat sich ein neuer fester Themenkreis etabliert. Ein Wort zu den Teilnehmern des Extremwetterkongresses : Leider gab es keine Teilnehmerliste. Es zeige sich aber, daß die Teilnehmer aus verschiedensten Sparten kamen : Meteorologische Fachleute und Studenten, interessierte Laien sowie Menschen aus diversen Anwendungsbereichen (beispielsweise Feuerwehrleute als Kunden von Wetterwarnungen).

Der hohe Anspruch des Kongresses wurde schon bei seiner Eröffnung sichtbar, als nach Frank Böttcher Prof. Dr. Claussen, Direktor des Max-Planck-Instituts und stellvertretender Vorsitzender der DMG sowie Dr. Michael Freytag, Senator für Stadtentwicklung und Umwelt der Stadt Hamburg sprachen. Dr. Freytag erinnerte an die verheerende Sturmflut genau vor 44 Jahren, die in Hamburg nach Deichbrüchen vielen Menschen das Leben gekostet hatte. Seitdem wurde mit tatkräftiger wissenschaftlicher Unterstützung und hohem finanziellen Einsatz das bestehende Flutsicherungssystem aufgestockt. Dazu gewann man auch Wirtschaft und Industrie im Rahmen von Umweltpartnerschaften.

MOJIB LATIF, UNIVERSITÄT KIEL : EXTREMWETTER IM KLIMAWANDEL

Zunächst erinnerte M.Latif daran, daß das Wetter als konkretes Einzelereignis wegen des von Lorenz beschriebenen Chaos-Verhaltens der Atmosphäre maximal nur etwa bis 2 Wochen im voraus vorhersagbar ist. Das Klima setzt sich jeweils aus Summe und Trend aller Einzelereignisse zusammen und ist dem Chaos-Verhalten in diesem Maße nicht unterworfen. Daher lassen sich mit Klimamodellen Zukunftsszenarien berechnen, wenn die wesentlichen Antriebe bekannt sind. Bei ihnen überlagern sich natürliche Rhythmen mit Auswirkungen zusätzlicher, von innen heraus kommender Antriebe. Die durch den Menschen verstärkte Freisetzung von Treibhausgasen ist ein solcher, neuer von innen kommender Antrieb. Der schon immer vorhandene natürliche Treibhauseffekt (Wasserdampf, natürliches CO2, Methan) sorgt dafür, daß die Erde 33 K wärmer ist als ohne diese Gase und somit das Leben in der heutigen Form erst ermöglicht. Daß seit dem letzten Jahrhundert ein zusätzlicher, menschengemachter Treibhauseffekt besteht, ist durch CO2- und Temperaturmessungen inzwischen gesicherte Erkenntnis. Verläßliche Spurenstoff- und Temperaturmessungen werden seit rund 1880 durchgeführt. Seitdem hat sich das mittlere globale Temperaturniveau um rund 0.8 K erhöht. Messungen und Modellsimulationen zeigen, daß es Regionen auf der Erde gibt, die besonders vom Erwärmungstrend getroffen sind, insbesondere die polnahen Bereiche. So ist auch das arktische Meereis in den letzten 30 Jahren um rund 20% zurückgegangen, am deutlichsten im Jahre 2005. Als Folge der temperaturbedingten Eis- und Schneeschmelze sowie thermischen Ausdehnung des Wassers ist in den letzten 10 Jahren der Meereswasserspiegel bereits um durchschnittlich 2.7 mm/Jahr angestiegen. Außerdem gibt es Hinweise darauf, z.B. aus Langzeitmessungen am Hohenpeißenberg, daß ein Trend zu extremeren Starkniederschlägen besteht, auch wenn die Schwankungsbreite der Niederschläge von Jahr zu Jahr sehr groß ist. M.Latif bot dann auch einen Einblick in die Häufigkeitstrends von tropischen Wirbelstürmen. Neben der prinzipiell großen Schwankungsbreite der jährlichen Häufigkeit ist seit rund 1993 ist eine sehr starke, nicht mehr nur natürlich zu erklärende Steigerung zu beobachten. Ein Vergleich der Hurrikan-Häufigkeit mit dem Langzeit-Gang der Meereswassertemperaturen zeigt dabei eine erstaunliche Parallelität. Im übrigen scheint infolge des Anstiegs der Wassertemperatur die vertikale tropische Windscherung im Mittel leicht zurückzugehen, was ebenfalls den Häufigkeitsanstieg tropischer Wirbelstürme erklärt. Soweit die bisherigen Trends.

Wie sieht nun die Zukunft aus? Globale Klimamodelle zur Erfassung der atmosphärischen Zukunft werden weltweit an mehreren Forschungs-Instituten betrieben. Sie versuchen, den zukünftigen Trend der meteorologischen Parameter wie z.B. Temperatur und Niederschlag quantitativ zu erfassen. Dazu geht man von verschiedenen Szenarien des CO2-Verhaltens aus, z.B. einem noch günstigen Szenarium mit weitgehend gleichbleibendem CO2-Ausstoß und Szenarien mit deutlichem weiteren Anstieg. Bei der Projektion bis zum Jahre 2100 zeigt sich ein Korridor deutlich ansteigender Temperaturen. Selbst bei künftig gleichbleibenden Treibhausgasen würde sich bis 2100 aus der Wirkung schon bisheriger Treibhausgas-Trends ein weiterer Temperaturanstieg von rund +1.4K ergeben, bei weiter zunehmenden Treibhausgasen zeigen die Modellrechnungen Temperaturanstiege um +5.8 K. Ein solcher Temperaturanstieg wäre in der Größenordnung des Temperaturanstiegs seit der letzten Eiszeit bis heute. Gekoppelt damit gäbe es eine deutliche Abnahme der Frosttage und Zunahme der heißen Tage, eine Steigerung der Häufigkeit von Starkniederschlägen sowie insgesamt eine Zunahme der Winterniederschläge. Wie sich der globale Trend regional auswirkt, kann man mit höher auflösenden regionalen Klimamodellen abzuschätzen versuchen. Man hat mit ihnen Hinweise, daß das Risiko nasser mitteleuropäischer Winter sich bei ungünstiger Treibhausgas-Entwicklung bis Ende des Jahrhunderts etwa verdoppeln wird. Die Sommer werden dabei insgesamt trockener und wärmer, verbunden mit einer größeren Gefahr kurzer extremer Niederschläge.

Im Anschluß an den Vortrag wurden vom Publikum noch viele Fragen gestellt. Problemkreise waren u.a. die notwendige Anpassung des Menschen an das veränderte Klima, die besondere Rolle der USA und von China beim CO2-Trend, die Rolle des Flugverkehrs, die Frage der Golfstrom-Entwicklung , aber auch mögliche positive Auswirkungen des Klimatrends. Zum Flugverkehr meinte M.Latif, daß dieser bisher noch kein großer Faktor bei den Treibhausgasen sei. Zum Golfstrom : Selbst wenn der Golfstrom schwächer würde, wäre der Treibhauseffekt größer. Dies ist in den Klimamodellen berücksichtigt. Mögliche positive Effekte der Klimänderung könnten neue Anbaumöglichkeiten z.B. von Weizen und Eßkastanien sein sowie die Erschließung neuer nördlicher Urlaubsgebiete.

TOBIAS GRIMM, MÜNCHENER RÜCKVERSICHERUNG : NATURKATASTROPHEN UND KLIMAÄNDERUNG

Aufgabe der Rückversicherung ist es, finanzielle Ressourcen für die Versicherer bereitzustellen. Deshalb ist eine Rückversicherung daran interessiert, einen Überblick über die zukünftige Schadensentwicklung zu erhalten. Dieser Aufgabe unterzieht sich die GeoRisikoForschung. Dazu müssen eingetretene Schäden genau registriert und Risiken abgeschätzt werden. Im Mittelpunkt des Vortrages von T.Grimm stand die Schadensentwicklung seit 1962. 1962 war das Jahr der Hamburger Sturmflut, mit einem Schaden von 600 Mio Dollar und 345 Toten. Im Winter 1989/90 gab es in Europa gleich mehrere heftige Stürme, wobei besonders „Daria“ große Schäden anrichtete. Weitere schwerwiegende Fälle waren im Dezember 1999 die Orkane „Anatol“, „Lothar“ und „Martin“. „Lothar“ verursachte Schäden von 11100 Mio Dollar und 110 Tote. Als besonders schadensreich galt dann im August 2002 das Elbe-Hochwasser mit rund 16000 Mio Dollar Schäden. Extrem waren die Hurrikan-Jahre 2004 und 2005. Nach dem schon schlimmen Jahr 2004 wurden die Schäden im Jahr 2005 durch „Katrina“, „Rita“, und „Wilma“ noch getoppt. „Katrina“ verursachte Schäden von 125000 Mio Dollar und mehr als 1300 Tote. Daß selbst Europa-nahe Gewässer nicht mehr sicher vor tropischen bzw. subtropischen Wirbelstürmen sind, zeigten dann „Vince“ (Madeira) und „Delta“. Auch T.Grimm zeigte den relativ engen Zusammenhang von Wassertemperatur und Häufigkeit von tropischen Wirbelstürmen auf. Er ging von einem 1/3-Einfluß durch den Menschen aus und rechnet mit einer künftigen weiteren Zunahme der globalen Hurrikan-Aktivität.

ARVED FUCHS, POLARFORSCHER : GEFANGEN IM EIS

Arved Fuchs ist ein bekannter Polarforscher und Expeditionsleiter aus Schleswig-Holstein. Er kommt nicht aus der Meteorologie, ist aber bei seinen Unternehmungen stark mit Unbilden oder günstigen Konstellationen des polaren Wetters verbunden. So konnte er aus eigenen Beobachtungen und Kontakten mit Menschen in den Polargebieten interessante Ausführungen zum Thema Wetter, Eis und Klimaänderung im Polargebiet machen. Seine Erfahrungen gehen bis zu 30 Jahren zurück. Er berichtete ausführlich von seiner Nordostpassage im Jahre 2002 nördlich von Rußland und Sibirien, als er erstmals einen eisfreien Durchgang durch diese Strecke fand. Anhand von Eiskarten konnte er zeigen, wie stark in den letzten Jahren das polare Eis zurückgegangen ist. So war z.B. Spitzbergen selbst im Januar 2006 bis 82°N eisfrei. Die Menschen und ihre Lebensbedingungen im sich klimatisch verändernden Polargebiet erlebte er auch auf seiner NW-Passage im Norden Kanadas, wo teilweise sich die ganze Landschaftsstruktur verändert hat (Auftauen des Permafrostbodens). Sein Vortrag war lebendig und überzeugend, eine gute „lebensnahe“ Ergänzung zum sonstigen rein wissenschaftlichen Inhalt des Kongresses.

THOMAS SÄVERT, METEOMEDIA : HURRIKANE

Thomas Sävert gehört zu den Experten für tropische Wirbelstürme. In diesem Sinne gab er einen Gesamtüberblick über diesen Wissensbereich. Er begann seine Ausführungen mit der schon von T.Grimm gemachten Feststellung, daß in den Jahren 2004 + 2005 über dem tropischen Atlantik insgesamt 42 Wirbelstürme auftraten, doppelt soviel wie normal. Davon 15 in der Saison 2004, 27 in der Saison 2005. Er schilderte dann die Vorbedingungen für die Entstehung tropischer Wirbel : Warmes Wasser, geringe vertikale Windscherung, Existenz einer Mindest-Corioliskraft, feuchte Atmosphäre und einen Startmechanismus, häufig „Easterly Waves“ vor Afrika. Die Entwicklung von tropischen Wirbelstürmen geht über mehrere Stadien bis zum fertigen Hurrikan mit Auge und „Eye-Wall“. Ein kritischer Moment für die Menschen ist jeweils der „Landfall“, der Übergang des Hurrikans auf das Land. Erstes Anzeichen der Annäherung ist meist eine Dünung, dann hohe Wolken. Extreme Winde können beim Landfall sehr abrupt einsetzen. Die Gefahren durch den Hurrikan sind neben dem Wind die auftretenden Überflutungen , der starke Niederschlag, aber auch Tornados, jeweils hauptsächlich rechts vom Hurrikan. Beim Fall „Katrina“ wurde die Katastrophe hauptsächlich durch das hereinbrechende Wasser des durch den Winddruck aufgestauten Binnensees verursacht. In der Prognose der Hurrikane hat sich im Laufe der Jahre besonders die Genauigkeit der Zugbahn verbessert. War der Positions-Fehler 1966 bei der 72 h –Prognose im Mittel 400 km, so lag er 2002 nur noch bei 200 km. Mehr Sorgen bereitet immer noch die prognostische Erfassung der Stärke eines Hurrikans. Th. Sävert ging dann auf die Probleme ein, die bei Katrina bezüglich der rechtzeitigen Evakuierung der Menschen aus New Orleans bestanden. Eine USA-Untersuchung zählte nachträglich 90 Fehler auf, die dabei gemacht wurden. Die Zahl der Toten bezifferte Th. Sävert auf 1380, wobei immer noch Menschen vermißt sind. Neben den direkten meteorologischen Wirkungen der Hurrikane diskutierte Th. Sävert dann noch die indirekten Wirkungen z.B. auf die Ölpreise und den Tourismus. Zum Abschluß stellte er die Frage nach der letztendlich notwendigen Grenztemperatur des Wassers bei der Entstehung tropischer bzw. subtropischer Wirbel. Die jüngeren Beobachtungen vor Europa und über dem Mittelmeer (auch Schwarzem Meer) deuten an, daß nicht , wie bisher stets angenommen, 26.5°C bzw. 27°C als notwendiger Grenzwert der Wassertemperatur für die Wirbelentstehung gelten können, sondern teilweise sogar nur 22°C.

LARS LOWINSKI, SKYWARN BAYERN + TORDACH : TORNADOS

Der Vortrag des Tornado-Experten L.Lowinski erregte besondere Aufmerksamkeit, verkörpern Tornados doch im besonderen Maße den Begriff Extremwetter auch in Deutschland. L.Lowinski deckte in einem sehr dichten Vortrag praktisch alle Aspekte dieses Themas ab, beginnend mit der Definition eines Tornados, über die Klassifikation, die Tornado-Klimatologie, die Tornadostrukturen bis hin zur Frage Tornado und Klimawandel. Eine recht umfassende Definition von Tornados gab schon 1917 Alfred Wegener mit Betonung eines von einer konvektiven Wolke bis zum Boden herabreichenden rotierenden engen Luftsäule. Dieser Aspekt ist auch bei der modernsten, heute gültigen Definition entscheidend. Davon abweichend gibt es an Böenfronten teilweise Gustnados, die sich unter bestimmten Bedingungen (unter einem starken Cb) aber zu Tornados wandeln können. Den klassischen Tornados gehen meist Superzellen mit Mesozyklonen voraus. Diese Mesozyklonen können eine Vertikalerstreckung bis mehr als 1/3 Zellhöhe erreichen bei einer Lebensdauer von mehr als 10-20 Minuten . Die Intensität der Tornados wird mit der bekannten Fujita-Skala (anhand von Schäden) erfaßt, daneben gibt es die noch etwas mehr differenzierende Torro-Skala. Starke Tornados besitzen eine Intensität von mindestens F2, verheerende Tornados erreichen F4, im seltenen Extremfall F5. Bei F5 kann man von Totalschäden ausgehen. Die Durchmesser der Tornados liegen in der Größenordnung von einigen 100 m bis maximal 2 km. Je nach Lebensdauer zwischen 1 Minute und deutlich über 1 Stunde können die Zugbahnen zwischen rund 50 m und im extremen Fall 100 km lang sein. Umfeld-Voraussetzungen für Tornados sind hohe vertikale Labilität (hohe CAPE-Werte) und ausgeprägte vertikale Windscherung. Wichtig die Erkenntnis, daß sich Tornados nur in weniger als 30% aller Starkgewitter bilden, wobei die Form des mit dem Gewitter-Stark-Niederschlag verbundenen Downdrafts (RFD) eine größere Rolle spielt. In den USA besteht schon seit 1950 eine weitgehend komplette Klimatologie der Tornados, während in Europa das Interesse nach A.Wegener schwankte. Erst in neuerer Zeit ist das Bewußtsein, daß auch hier Tornados keine Seltenheit sind, gewachsen. L.Lowinski benannte mehrere wichtige Extremfälle von Tornados in der Historie Mittteleuropas. So gab es z.B. am 10.08.1925, am 01.06.1927 sowie am 23./25.06.1967 regelrechte Tornado-Outbreaks. Besonders bemerkenswert war auch der Tornado von Pforzheim aus dem Jahre 1968, in jüngerer Vergangenheit der Tornado von Micheln am 23.07.2004. Zur Frage eines Anstiegs der Tornado-Häufigkeit als Folge des Klimawandels sah L.Lowinski keinen eindeutigen Hinweis auf eine mögliche Zunahme. Die scheinbar ansteigende Zahl der mitteleuropäischen Tornados sei eher ein Effekt der erhöhten öffentlichen Aufmerksamkeit. Die verläßlicheren Zahlen aus den USA geben keinen erkennbaren Trend. L.Lowinski schätzt, daß in Deutschland im Mittel pro Jahr 20-30 Tornados auftreten, jedoch mit Schwankungen von Jahr zu Jahr.

GUDRUN ROSENHAGEN, DWD HAMBURG : EXTREME STURMFLUTEN AN DEN DEUTSCHEN KÜSTEN

Gudrun Rosenhagen präsentierte Ursachen, Klimalotologie und mögliche künftige Tendenzen von Sturmfluten an den deutschen Küsten der Nord- und Ostsee. Die besondere Situation der Nordseeküste und der Elbe ist ihre offene Lage gegenüber starkem Wasserschub von Nordwesten her. Dieser wird ausgelöst erst durch länger anhaltenden NW-Sturm. Bei der Ostsee ist die Situation komplexer, hier ist die Anlaufstrecke (Einwirklänge des Sturms) kürzer und außerdem wird die Wirkung durch Schwappbewegungen des Ostseewassers und Wassereinschub von der Nordsee an den dänischen Inseln vorbei beeinflußt. Befaßt man sich mit der Langzeit-Klimatologie der Sturmfluten, muß man Probleme wie Daten-Inhomogenität, unteschiedliche Meßverfahren usw. beachten. Fehlende Winddaten kann man durch Druckdaten versuchen auszugleichen, indem man aus ihnen (Druckgradient) auf den geherrschten Wind schließt. In den Klimareihen starker Sturm- und Orkantiefs über dem Nordatlantik gibt es sowohl lange Perioden größerer und schwächerer Aktivität als auch deutliche kürzere Schwankungen. Mit 1990 trat z.B. eine Tendenz zum Anstieg ein, während jetzt eher wieder die nicht so aktiven Zeiten der 60er-Jahren herrschen. Längerfristig erkannte G.Rosenhagen keinen eindeutigen Trend von Windlagen mit >= 15 m/s. G.Rosenhagen berichtete darüberhinaus über wichtige historische Sturmfluten : 1164 mit 20000 Toten, 1219 mit 36000 Toten, 1362 mit 100000. In neuer Zeit stand die verheerende Sturmflut vom 16./17.02.1962 von Hamburg im Vordergrund. Bemerkenswert auch der „Cappella-Orkan“ vom 03.01.1976. Glücklicherweise war bei diesem Fall aber die Sturmlage so kurzzeitig, daß die Schäden sich in Grenzen hielten. Außerdem hatten neue Schutzmaßnahmen seit 1962 Schlimmeres verhindert. Ein historisch schwerwiegender Fall an der Ostseeküste trat im Februar 1625 ein, als es 9100 Tote gab, oder auch die Ostseesturmflut vom November 1872. Ein interessantes Forschungsprojekt sind (in Anlehnung an die operationelle Wetterprognose-Praxis) nachgerechnete Ensemble-Prognosen mit historischen Daten. Aus ihnen kann man abschätzen, wo in etwa derzeit die Grenze für Extremfälle des Windes sein kann, indem man die stärksten „Ausreißer“ der Ensembles bei der Sturmflutprognose berücksichtigt. So können die bisher höchsten Wasserstände durchaus noch um 1-2 m übertroffen werden, wenn auch die Wahrscheinlichkeit dafür geringer ist.

JÜRGEN VOLLMER + MANFRED SPATZIERER, METEOMEDIA : ERLÄUTERUNG DER WETTERLAGE DER STURMFLUT VOM 16./17.02.1962

Der Vortrag von J.Vollmer und M.Spatzierer gab einen synoptischen Überblick über die Sturmflut vom 16./17.02.1962. J. Vollmer schilderte zunächst die Vorwetterlagen mit schon teilweiser Dominanz stärkererer Westlagen, unterbrochen von Troglagen. M. Spatzierer konzentrierte sich dann auf die synoptische Situation unmittelbar vom 16./17.02.1962. Er nutzte dabei im wesentlichen Re-Analyse-Karten in 500 + 850 hPa sowie Bodendruck (leider ohne die manuellen Bodenanalysen von damals). Die Orkanlage entwickelte sich aus einer Tiefdruckentwicklung aus dem isländischen Raum heraus mit einer klassischen Wellenstruktur, gesteuert um ein dominierendes Hoch westlich der Britischen Inseln. Bei der Verlagerung Richtung Skandinavien kam es dann zur raschen Vertiefung mit allen nach der quasigeostropischen Theorie typischen strukturellen Kennzeichen eines „Rapid Development“. Als Endprodukt entstand eine verheerende rückseitige NW-Lage, die die Wassermassen direkt auf die Deutsche Bucht und den Elbeausgang drückte. Neben diesem meteorologischen Faktor spielten aber, wieder nach J.Vollmer, auch spezielle hydrologisch-morphologische Faktoren sowie die Tatsache einer Springflut (Verstärkung durch die Mond-Sonne-Konstellation) eine Rolle. So gab es am 19.02.1962 eine Vollmondphase. Bei der Morphologie war die Struktur und Ausrichtung der Elbemündung wichtig.

DANIELA JACOB, MAX-PLANCK-INSTITUT FÜR METEOROLOGIE HAMBURG : EXTREMWETTER AUCH IN DEUTSCHLAND ?

D. Jacob ist beim MPI Hamburg für die regionale Klimaprognose verantwortlich. Sie ging zunächst von der grundlegenden Frage aus : Wie funktioniert eine regionale Klimaprognose? Ähnlich wie in der operationellen Wetterprognose arbeitet man in der Klimaprognose bei der Regionalisierung mit genesteten Modellen (Ausschnittsmodellen) , die jeweils von einem globalen Modell über dessen Randwerte mit Input versorgt werden. Im inneren Bereich wird mit höherer Auflösung (heute hier schon bis 10 km Auflösung) gerechnet, um feinere regionale Unterschiede, die beispielsweise von der Orographie mitbeieinflußt werden, abschätzen zu können. Ein 10 km-Modell wird im Laufe von 2006 auch beim MPI installiert sein. Als Referenz für die zu erwartenden Tendenzen nimmt man die Klimaperiode 1961-1990. Als „Vor“-Arbeit für die Berechnung der Tendenzen werden „Nach“-Prognosen ab 1980 gerechnet, die mit den inzwischen eingetretenen Beobachtungen verglichen werden. Dabei hat sich eine recht gute Qualität der regionalen Klimarechnung erwiesen. Die regionale Klimarechnung bis 2100 deckt sich prinzipiell mit den globalen Tendenzen, wie sie vorher M.Latif vorgestellt hatte. So ist zu erwarten, daß die Zahl der heißen Tage (T>= 30°C) in Deutschland im Zeitraum 2070-2100 rund 20 höher sein als im genannten Referenzzeitraum, dies allerdings unter Annahme eines ungünstigen Treibhausgas-Szenariums. Auch die Wintertemperaturen werden ansteigen mit Rückgang der Frosttage z.B. im Rhein-Main-Gebiet von rund 35 auf rund 20 im Jahre 2050. Bei den mittleren Niederschlagssummen zeichnet sich kein Gesamttrend ab. Auffällig aber die Neigung zu größeren Extremen sowohl im Winter als auch im Sommer bei gleichzeitig auch auftretenden Trockenphasen. Die Zahl nasser Tage (>= 20 mm) erhöht sich, wenn auch mit regionalen Unterschieden. Für das Elbegebiet z.B. erwarten praktisch alle Modelle eine erhöhte Neigung zu stärkeren Einzelniederschlagsereignissen im Sommer. Interessant die Aussagen bezüglich Wind : Die mittlere Tendenz besitzt in den Rechnungen kaum einen Anstieg und auch die Zahl der Stürme scheint nicht wesentlich anzusteigen (in Übereinstimmung mit den bisherigen Beobachtungen von G.Rosenhagen). Das besagt allerdings nichts über die Wahrscheinlichkeit örtlicher Starkwindereignisse z.B. im Sommer. Als Zukunftsaufgabe sah D.Jacob die noch genauere Fassung extremer Ereignisse in der Klimaprognose, insbesondere der nächsten 10 Jahren, also der direkt vor uns liegenden Zeitperiode.

BERNOLD FEUERSTEIN, UNIVERSITÄT HEIDELBERG : UNWETTERERKENNUNG UND WARNUNG

B.Feuerstein hat sich im Rahmen von ToDACH intensiv mit der Unwetter-Begrifflichkeit und der Frage der Tornado-Klimatologie befaßt. Der Begriff Unwetter bzw. Extremwetter definiert sich logischerweise an der „Normalverteilung“ der Wetterereignisse. Und diese ist durchaus von Region zu Region unterschiedlich. Unwetter und Extremwetter sind in diesem Sinne jeweils im Randbereich der Verteilungskurve z.B. von Windereignissen angesiedelt. Für den Begriff Unwetter können in diesem Sinne regionale Schwellenwerte definiert werden. Heutzutage werden weltweit durch den raschen und intensiven Informationsaustausch Extremereignisse öffentlich deutlich mehr wahrgenommen als in früheren Zeiten. Zu den lokalen Unwettern gehören Ereignisse wie Sturzfluten, schwerer Hagelschlag, Downbursts und Tornados. Schwere Tornados entstehen fast durchweg aus Superzellengewittern. Nach Beobachtungen in den USA entstehen dort in 10-20% aller Superzellengewitter Tornados. In Deutschland, wo die Beobachtung eine noch nicht so lange Zeitserie aufweist wie in den USA kann man von rund 10 Superzellen-Tornados pro Jahr ausgehen.

B.Feuerstein stellte dann die Arbeit von Skywarn vor. Hierbei ist ein Netzwerk von hauptsächlich Laienbeobachtern (Spottern) eingerichtet worden, die nach bestimmten Richtlinien (Qualifizierung der Spotter) vorgenommen werden. Die Beobachtungen stehen dann den Wetterdiensten zur Verfügung. Gemeldet werden Tornados, Funnelclouds, Wallclouds, Downbursts, Hagel und örtliche Sturzfluten. B.Feuerstein ging dann noch auf das Problem möglicher Falschmeldungen ein. Es können sowohl Ereignisse nicht erfaßt werden als auch falsche Alarme gegeben werden. Er sieht u.a. auch die Gefahr des „Media-Forcing“, d.h. des Drucks der Medien, „sensationelle“ Meldungen in ihrer Arbeit zu bevorzugen.

MARTIN HUBRIG, FORSTWESEN : ABSCHÄTZUNG VON TORNADOS UND DOWNBURSTS ANHAND VON VEGETATIONSSCHÄDEN

M. Hubrig befaßt sich seit längerem mit dem Problem der Erkennung von Tornados und Downbursts anhand von Schäden hauptsächlich im Waldbereich. Prinzipiell existieren zwei Schadens-Skalen, einmal nach Fujita und dann nach Torro. Sie orientieren sich außer an Meßwerten hauptsächlich an Gebäudeschäden. Die Forstschadenserfassung bildet daher eine gute Ergänzung der Intensitätseinschätzung der lokalen Starkwindereignisse. M.Hubrig hat in den letzten Jahren eine abgestufte Skala anhand der Baumschäden entwickelt. Er unterscheidet Erscheinungen wie Windwurf, Windbruch, Druckschäden, Herausreißen (durch Tornados), Entrindung („Sandstrahl-Effekt“). In seiner Präsentation demonstrierte M.Hubrig in Fotos die Abstufungen der Schäden mit konkreten Fällen, wie sie in Mitteleuropa aufgetreten sind. Interessant waren auch Aussagen wie : Die Einzelbaumstabilität ist größer als das Stützgefüge von Waldbeständen.

KARL-HEINZ MÜLLER, UNIVERSITÄT MARBURG : NEUE MÖGLICHKEITEN DER KURZFRISTIGEN UNWETTERPROGNOSE

K.H. Müller ist quasi Außen-Einsteiger in die Problematik der Unwetter-Analyse und kurzfristigen Prognose. Ausgangspunkt seines Vortrags waren Extremwetter-Eindrücke, die er in seinem Aufenthalt auf der Insel Mauritius (Indischer Ozean) gewonnen hatte. Diese Insel wird alljährlichen von tropischen Zyklonen hart getroffen. Während die natürliche Vegetation davon nur relativ wenig geschädigt wird, weil sie sich den Verhältnissen angepaßt hat, treten in den modernen Zuckerrohrplantagen schwere Schäden durch Erosion auf. D.h. die Schadenseinwirkung ist stark davon abhängig, wie der Mensch mit der Landschaftsstruktur umgeht und natürliche Gegebenheiten beachtet. Letzteres war dann der Startpunkt für seine These, daß man in Mitteleuropa bei der Analyse und Prognose von Wetter bzw. Klima von „Naturräumen“ ausgehen solle und z.B. nicht nur in Gitterfeldern, wie in den regionalen Prognosemodellen (Wetter, Klima) üblich, rechnen sollte. Er stellte in diesem Zusammenhang die Naturräume in Mitteleuropa vor. Diese hat er aus den 5600 RR-Stationen des DWD abgeleitet. Den Gedanken der natürlichen Gegebenheiten übertrug K.H. Müller dann auch auf die Probleme der Kurzfristprognose bzw. des Nowcastings : Er sieht die Wettergebilde als „Objekte“ (Einheiten), die man also solche prognostisch weiterbetrachten müsse. Diese Objekte besitzen bestimmte Attribute und auch Unterobjekte. Anwendung kann dieser Gedankengang z.B. auf die alle 15 Minuten vorliegenden Radar-Echo-Bilder des DWD-Radar finden. Die Objekte der Radarechos können in diesem Sinne verlagert und in ihrer sich ändernden Intensität abgeschätzt werden, alles als automatischer Prozeß. Über räumliche Interpolation der Strukturen aufeinander folgender Radarbilder kann man zu Aussagen mit größerer zeitlicher Auflösung der Prognose kommen. Ähnlich sieht K.H. Müller prinzipiell auch die Temperaturprognose und die Prognose von Satellitenbild-Strukturen. Generell muß man zu den Ausführungen von K.H. Müller sagen, daß dies alles keine grundsätzlich neuen Ideen waren, sie werden im fachmeteorologischen Bereich schon seit längeren diskutiert und auf Probleme des Nowcasting auch aktuell angewendet. Es gibt ganze Software-Pakete, die so vorgehen, z.B. im Radarbereich.

JÖRG KACHELMANN, METEOMEDIA : METEOROLOGISCHE MESSUNGEN UNTER EXTREMBEDINGUNGEN

Jörg Kachelmann, Begründer und Hauptrepräsentant des privaten Wetterdienstes Meteomedia, gab einerseits Einblick in die Problematik der Meßwerterfassung an extremen Standorten, nutzte aber auch die Gelegenheit um in Eigenwerbung die aus seiner Sicht bestehenden Vorteile des Meteomedia-Meßnetzes zu präsentieren. Dabei fehlte es keineswegs an einigen gezielten Seitenhieben auf den DWD, den er im übrigen grundsätzlich nur als „den staatlichen Wetterdienst“ ansprach, nie mit seiner Bezeichnung. J.Kachelmann vertrat die Meinung, daß lokales Know-How mit dem Abbau des DWD-Meßnetzes verloren gegangen sei. Auf die Prognose angewendet : „Wer lokal vorhersagen will, muß kleinräumig messen“. Auf dieser Annahme fußt die lokale Prognoseausrichtung bei MM (MOS). So wies er auch (mit gewissem Stolz) auf die insgesamt rund 750 Meßstationen unter MM-Regie hin, hat aber auch inzwischen Zugriff auf viele DWD-Stationen (neben den Synop-Stationen). Als besonders wichtig erachtet J.Kachelmann das dichte Meßnetz auch in unwegsamem Gelände im Zusammenhang mit Hochwassersituationen und wies auf das bayerische Hochwasser vom August 2005 hin.

Ein Problem, auf daß J.Kachelmann zusätzlich näher einging, war die Windmessung an ungünstigen, d.h. niederschlagsreichen und kalten Standorten, wie Berggipfeln, wo die Windmesser durch Eisansatz leicht ausfallen können. In Kooperation von Meteomedia und der Fa. Thies wurde ein Ultraschallwindmesser entwickelt, der keinen Ausfall haben soll. Des weiteren erwähnte J.Kachelmann die Aufstellung von Temperaturmeßfühlern an extremen Standorten wie z.B. am Funtensee oberhalb von Berchtesgaden. Leider stellte er in diesem Zusammenhang eine Diskussion im Forum der Wetterzentrale in falsches Licht, indem er unterstellte, daß es bei der Kritik an solchen Messungen um das wissenschaftliche Prinzip als solches und nicht um die Veröffentlichung in den Medien ging.

Ein besonderes Problem, das J.Kachelmann dann behandelte, war die Frage der Meßwertübertragung. Dort, wo die Stromversorgung kaum möglich ist, könnte man über GPRS-Daten-Logger und Handy-Signalen das Problem lösen. Zum Abschluß kündigte er an, daß nach den Erfahrungen 2005 mit dem Hurrikan „Katrina“, als durch den extremen Wind beim „Landfall“ die Stromversorgung der Windmesser ausfiel und somit unnötige Datenlücken beim Wind entstanden, er dort im nächsten Herbst mit Daten-Loggern und Handy-Technik testen möchte und daher um diese Zeit gar nicht in Deutschland sei. Außerdem möchte er sich am Pikes Peak (Colorado) mit Messungen betätigen. Planungen hat er aber auch zusätzlich in Deutschland mit einem Doppler-Radar und einer erweiterten Meßpersonal- und Standort-Zusammenarbeit.

GERHARD STEINHORST, DWD : WARNMANGEMENT DES DEUTSCHEN WETTERDIENSTES BEI UNWETTERN IN DEUTSCHLAND

Gerhard Steinhorst ist der Leiter des Geschäftsbereichs Wettervorhersage des DWD. Er gab mit seiner Präsentation einen Gesamtüberblick über das Warnwesen des DWD bei schwerwiegenden Wettererscheinungen. Sein Vortrag gliederte sich im wesentlichen in folgende Punkte : Organisation des Warndienstes, fachliche Grundlagen des Warndienstes und Kunden/Zielgruppen des Warndienstes.

Der Warndienst des DWD ist sowohl zentral als auch regional gegliedert. Die Gesamtsteuerung liegt in der Hand der Zentrale des DWD in Offenbach. Die Zentrale ist zunächst zuständig für die Frühwarnung, d.h. den Zeitbereich von 2 – 7 Tagen. Die Erkenntnisse dazu werden in den Wochenvorhersagen Wettergefahren festgehalten. Im zeitlich engeren Fenster von 48 – 06 Stunden liegen Vor-Warnungen, die sowohl von der Zentrale, als auch den Regionalzentralen herausgegeben werden. Dazu wird von der Zentrale ein Warnlagebericht geschrieben. Die akuten Warnungen im Zeitfenster von 12 bis 4 Stunden sind in ihrer regionalen Differenzierung Aufgabe der 6 Regionalzentralen, wobei die Zentrale auch die Region Hessen versorgt. In diesem Zusammenhang werden zwischen der Zentrale und den Regionalzentralen Telefonkonferenzen durchgeführt. Die aktuellen Warnzeiten richten sich im Detail nach der Natur des gefährlichen Ereignisses. Sie sind entsprechend bei Schwergewittern am kürzesten, bei synoptisch-skaligen Ereignissen wie zyklonalen Starkniederschlägen eher länger als oben angegeben. Gewarnt wird bei Unwettegefahrl vor orkanartigen Winden bzw. Orkan, kurzzeitigem Starkregen, starkem Dauerregen, Starkgewitter, verbreitetem Glatteis, verbreiteten Schneeverwehungen und Starkschneefall. Fachliche Grundlagen des Warndienstes bei Frühwarnungen und Vorwarnungen sind die Modellinformationen und ihre abgeleiteten Produkte. Der DWD nutzt hier im wesentlichen den Modell-Output von EZMW, GME, UKMO und GFS. Neben dem Direkt-Modell-Output werden für die einzelnen Wetterparameter Ensemble-Prognosen ausgewertet, z.B. von den Ensembles des EZMW. Im Vorwarnbereich kommen auch die höher auflösenden Modelle wie z.B. LME zum Zuge. Auch hier gibt es Ensemble-Aussagen mittels LEPS (Limited Area Ensemble Prediction System). Daraus werden z.B. Eintrittwahrscheinlichkeiten für das Überschreiten bestimmter Schwellenwerte (beispielsweise Wind und Niederschlag) abgeleitet. Genutzt wird aber auch PEPS (Poor Man’s Ensemble Prediction System), ein System mit dem inhaltlichen Vergleich verschiedener europäischer Modelle. Im Nowcasting-Zeitbereich (<=12h) werden dann besonders die aktuellen meteorologischen Meßdaten für die Warnungen wichtig, wie synoptische Daten, Radiosondendaten und Remote-Sensing-Daten mit Satellit, Radar und Blitz. Aus den Radardaten wird das KonRad-System des DWD gespeist, das eine automatische Erfassung und Extrapolation von Gewittersystemen erlaubt. Der Unwetter-Warndienst des DWD hat, wie G.Steinhorst ausführte, nach dem vor kurzem wieder novellierten Wetterdienstgesetz die Aufgabe, Öffentlichkeit und Katastrophenstäbe vor Unwettern zu warnen. Entsprechend sind der Bund, die Länder und Behörden Ansprechpartner durch den DWD. Im Falle von drohenden Hochwasserlagen besteht eine enge Zusammenarbeit mit den Hochwasserzentren der Länder, die vom DWD mit Starkniederschlags- und Schneeschmelz-Hinweisen versorgt werden. Eine wichtige Ansprechgruppe sind auch die Feuerwehren für ihren Einsatz im Katastrophenfall. In diesem Zusammenhang wurde das FeWiS (Feuerwehr-Wetterinformations-System) geschaffen. Die Öffentlichkeit wird vor Unwettern hauptsächlich über TV, Radio, Handy unterrichtet . G.Steinhorst erläuterte konkret anhand der Hochwasserlage von Ende August 2005 sowie der Tornadolage vom 10.Juni 2003 (Tornado Acht) den Ablauf der damaligen Unwetterwarnungen. Abschließend betonte G.Steinhorst das vom DWD beanspruchte „Single-Voice“-Prinzip von Unwetterwarnungen. Hier sollte es ein einziges nationales Warnsystem („amtliche“ Warnungen) geben, da es hier (auch in Zusammenarbeit mit staatlichen Stellen) wesentlich um menschliche Sicherheit und hohe Schadensverhütung geht. Warnungen sollten in diesem Sinne eindeutig sein. Dies entspricht auch den Vorstellungen der WMO-Regulationen.

PODIUMSDISKUSSION : WARNEN WIR ZU VIEL ?

TEILNEHMER : GERHARD STEINHORST, DWD; GUNTHER THIERSCH, ZDF, JÖRG KACHELMANN, METEOMEDIA; MARCO KASCHUBA, JOURNALIST; PETER MÜCKE, NDR-INFO ALS MODERATOR

Den Abschluß des Extremwetterkongresses bildete eine von allen Kongressteilnehmern mit Spannung erwartete Diskussion rund um das Thema Unwetterwarnungen. Vorweg-Spannung ergab sich allein schon dadurch, daß die beiden Hauptkontrahenten im öffentlichen „Wetterwettstreit“ , DWD und Meteomedia, mit ihren fachlichen Spitzenvertretern anwesend waren. Würde es zur großen Konfrontation kommen? Dies konnte man, das zeigte sich im Laufe der Diskussion immer deutlicher, sehr bald verneinen. Man war auf beiden Seiten darum bemüht, nicht mit unnötigen Spitzen das Diskussionsklima zu vergiften. So entwickelte sich eine eher sachliche Auseinandersetzung hauptsächlich zwischen G.Steinhorst und J.Kachelmann. Aber auch die beiden anderen Diskussionsteilnehmer, G.Thiersch und M.Kaschuba konnten das Podiumsgespräch durch fachlich-journalische Anmerkungen beleben.

Ausgangspunkt der Podiumsdiskussion war eine Glosse von NDR-Info vom letzten Jahresende, die vom Moderator P.Mücke nochmals vorgetragen, den Titel hatte : „Das ausbleibende Schneechaos“. Damals sollte ein in einer Vb-Situation über das östliche Mitteleuropa zur südwestlichen Ostsee ziehendes Tief massiv Schneefall auslösen, kombiniert mit stärkeren Wind. Die Glosse bezog sich dabei direkt auf das von J.Kachelmann öffentlich verkündete Schnee-Chaos, das dann aber nicht in diesem Ausmaße eintrat, woraus sich auch der Titel der Podiumsdiskussion ergab : „Warnen wir zuviel?“

J.Kachelmann parierte in der Weise sachlich, daß er (zu Recht) darauf hinwies, daß es bei möglichen extremen Situationen im Detail immer auch Fehler geben wird und im übrigen z.B. in Mecklenburg-Vorpommern durchaus schwierige Verhältnisse eintraten. In der Diskussion wurde dann klar, daß pro Jahr etwa 30-50 Unwetterwarnungen herausgehen, dazu rund 1000 normale Wetterwarnungen. Daraus ergibt sich zwanglos die Frage : Wie kommen die Redaktionen der Medien mit dieser Warnschwemme klar? G.Thiersch bestätigte, daß es in der Tat ein Problem sei, wenn an einem einzigen Tage ganze Reihen von Emails mit Warnungen auf den Tisch kommen. Deshalb ist es z.B. für einen überregionalen Fensehsender wie das ZDF gar nicht möglich, alle Kreis-Warnungen wiederzugeben, sondern zu Ländereinheiten zusammenzufassen. Die Wetterredaktion des ZDF muß im übrigen immer wieder Überzeugungsarbeit leisten, um beim eigenen Sender Gehör über die Wichtigkeit der Warnungen zu verschaffen. M.Kaschuba unterstrich aus seiner Sicht die Anschauung, daß zu viel gewarnt werde. Damit werde die Öffentlichkeit auch überfordert.

P.Mücke versuchte dann die Diskussion mit der Frage „Wer bietet die besseren Warnungen, MM oder DWD?“ zu beleben. J.Kachelmann verwies auf die Erfolge von MM, auch wenn die Warnungen nicht immer besser seien als die des DWD. Er betonte, daß selbst Hochwasserzentralen und die Feuerwehr Warnkunden von Meteomedia seien. Kernsatz von J.Kachelmann : „Möge der Bessere gewinnen“. G.Steinhorst verwies für den DWD auf vorhandene modernste Verfahren und die hohe Anerkennung durch die WMO hin. Am Beispiel des Hochwassers vom August 2005 in Bayern betonte G.Steinhorst noch einmal das hohe Lob, das der DWD von den Lagezentren erhalten habe. G.Thiersch vertrat bei diesem Themenkomplex die Meinung, daß es einen einzigen offiziellen Unwetterwarner geben sollte, autorisiert durch die Bundesregierung. Ihm persönlich sei es aber egal, wer letzten Endes dabei die Federführung habe. M.Kaschuba wies darauf hin, daß leider unterschiedliche Kriterien der Warnparameter bei DWD und MM ungut seien und in der Öffentlichkeit nur zur Verwirrung beitragen könnten. Es seien unbedingt einheitliche Kriterien notwendig. Folgerichtig stellte dann P.Mücke die Frage, ob eine Zusammenarbeit von DWD und MM im Warnwesen möglich sei. G.Steinhorst bestätigte, daß beim DWD derartige Überlegungen schon stattgefunden haben. Was aber, wenn im konkretn Warnfall fachliche Diskrepanzen auftreten würden? J.Kachelmann antwortete, daß er der Überzeugung sei, daß MM die Warnungen besser bewerkstelligen können, u.a. wegen ihrer im Warnwesen integrierten bewährten Tools. J.Kachelmann war aber offensichtlich nicht generell abgeneigt, Formen der Kooperation zu prüfen. G.Steinhorst betonte seinerseits, daß beim DWD durch moderne Verfahren, Qualität und Mittel die Warnungen unter dem Strich besser sein werden. Außerdem sei es wichtig, mit einen „Single-Voice“-Prinzip arbeiten zu können. G.Steinhorst hielt nichts davon, daß der Nutzer bei unterschiedlichen Aussagen entscheiden soll, wem er nun glaubt.

Im zweiten Teil der Podiumsdiskussion konnte sich auch das Publikum mit Fragen beteiligen. Eine der Fragen zielte auf den Verdacht, daß mit Warnungen Politik gemacht werden könne und dies könne zu Einseitigkeiten der Warnaussage führen. Diese Gefahr verneinten beide, G.Steinhorst und J.Kachelmann. Ein weiteres Thema der Fragen war die Verifikation der Unwetterwarnungen. G.Steinhorst betonte, daß man dabei sei, Verifikationsverfahren für die Warnungen zu entwickeln, so wie es schon immer Verifikationen von Modellvorhersagen gebe. So könne ein Vorwurf der Überwarnungen auch genau geprüft werden. J.Kachelmann schlug hierzu vor, unabhängige Institutionen wie den TÜV oder die Stiftung Warentest dazu zu beauftragen. Prof.Claussen berichtete, daß es ein Hochschulprojekt zur Warnungs-Verifikation gebe, das auch von der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft gefördert werde. Es kamen dann noch u.a. Fragen, die den Unterhaltungswert von Warnungen thematisierten sowie die Notwendigkeit des Wettbewerbs bei Warnungen betonten. Ein Fragegegenstand war auch, warum das System „KonRad“ des DWDs nicht generell der Öffentlichkeit bereitgestellt werde. Die Antwort von G.Steinhorst : Die Nutzung des Verfahrens erfordert entsprechende Vorkenntnisse. Der DWD veranstalte deshalb Extra-Fortbildungskurse für die Feuerwehr, wo dieses System genutzt wird.

Unter dem Strich konnte man zur Podiumsdiskussion feststellen : Sie bestätigte die mehr oder weniger bekannten gegensätzlichen Argumente, bot von daher nichts grundsätzlich Neues, befriedigte aber dadurch, daß man merkte, daß hier Menschen eines gemeinsamen Fachgebietes letzten Endes mehr die Lösung als den Widerspruch suchten.