Gibt es einen Mehrwert der konvektionserlaubenden Klimasimulation bei der Analyse von lokalen Starkregen- und Sturmereignissen?
Authors: Haller Michael , Brienen Susanne , Rybka Harald , Brauch Jennifer , Früh Barbara 
Published: December 2021

&lt;p&gt;Der fortschreitende Klimawandel ist auf allen Skalen pr&amp;#228;sent und betrifft somit das globale als auch das lokale Klima. Auf der lokalen Skala ist der Einfluss sehr heterogen durch kleinr&amp;#228;umige Effekte wie Orographie, Landnutzung und Bebauung sowie Land-Meer-Verteilung. Durch den Klimawandel &amp;#228;ndert sich nicht nur der mittlere Zustand des Klimas, es &amp;#228;ndern sich vor allem auch die H&amp;#228;ufigkeit und Intensit&amp;#228;t von extremen Ereignissen. Diese &amp;#196;nderungen sind von gro&amp;#223;em Interesse im BMVI-Projekt &amp;#8222;Expertennetzwerk - Verkehr und Infrastruktur an Klimawandel und extreme Wetterereignisse anpassen&amp;#8220;, da sich in Deutschland auch die Transportsysteme an den Klimawandel anpassen m&amp;#252;ssen. Daf&amp;#252;r muss identifiziert werden, in welchem Ausma&amp;#223; die Transportwege dem Klimawandel ausgesetzt sind. Im Projekt arbeiten daher Experten aus verschiedenen Disziplinen (darunter Meteorologen, Hydrologen und Ingenieure) daran, Anpassungsoptionen f&amp;#252;r die Transportsysteme in Deutschland zu formulieren.&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;Um dem Bedarf im Projekt nach hochaufgel&amp;#246;sten Klimadaten gerecht zu werden, wurden mit dem regionalen Klimamodell COSMO-CLM Simulationen durchgef&amp;#252;hrt. Dabei wurde die Konvektionsparametrisierung teilweise abgeschaltet. Dadurch k&amp;#246;nnen insbesondere sommerliche konvektive Ereignisse realistischer simuliert werden. Die Simulationen wurden f&amp;#252;r drei Zeitscheiben (1971-2000, 2031-2060 und 2071-2100) f&amp;#252;r Deutschland mit 3&amp;#160;km Gitterweite gerechnet. F&amp;#252;r die Zukunft wurde das Szenario RCP8.5 verwendet. Viele Variablen sind mit st&amp;#252;ndlicher Aufl&amp;#246;sung verf&amp;#252;gbar, der Niederschlag sogar mit 5-Minuten Aufl&amp;#246;sung. Als Antrieb wurden Daten des Globalmodels MIROC-MIROC5 verwendet. Zus&amp;#228;tzlich wurde ein Evaluationslauf (&amp;#8222;HoKliSim-De&amp;#8220;) gerechnet, der mit ERA40 (1971-1978) und mit ERA5 (1979-2019) angetrieben wurde. Dieser Lauf soll in Zukunft kontinuierlich verl&amp;#228;ngert und operationell bereitgestellt werden.&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;Von besonderem Interesse ist der Mehrwert, den die konvektionserlaubende Simulation mit hoher r&amp;#228;umlicher und zeitlicher Aufl&amp;#246;sung bei der Berechnung des Niederschlags erzielt. Schwerpunkte unserer Analysen ist der Vergleich der hochaufgel&amp;#246;sten Simulation und der als Eingangsdatensatz verwendeten niedriger aufgel&amp;#246;sten Simulation. Diese werden mit Beobachtungsdaten beispielsweise in Bezug auf Tages- und Jahresg&amp;#228;nge, Perzentile sowie maximale Niederschlagssummen &amp;#252;ber mehrere Tage verglichen. Als Referenzdaten dienen daf&amp;#252;r t&amp;#228;gliche Daten des HYRAS-Datensatzes sowie st&amp;#252;ndliche Daten aus RADKLIM. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Durchf&amp;#252;hrung entsprechender Analysen mit den st&amp;#252;ndlichen Wind- und Windb&amp;#246;en-Daten in Bezug auf Starkwindereignisse, wof&amp;#252;r die regionalen COSMO-REA6-Reanalyen als Referenz verwendet werden.&lt;/p&gt;