TENAX-Modell: Neue Art der Vorhersage der Intensivierung von häufigen "sub-stündlichen" Extremniederschlägen!
Ein Team von Wissenschaftlern der Universität Padua (Italien) und der Universität Lausanne (Schweiz) hat ein Modell entwickelt, das Niederschläge im Stundenbereich vorhersagen kann. Erfahren Sie hier mehr!
Extrem häufige "sub-stündliche" Niederschläge - mit einer Häufigkeit von Perioden von weniger als Stunden; häufiger als von Stunde zu Stunde -, typischerweise konvektiver Natur, können Naturkatastrophen wie Überschwemmungen und Muren auslösen.
Ein wesentlicher Bestandteil der Anpassung an den Klimawandel und der Widerstandsfähigkeit ist die Quantifizierung der Wahrscheinlichkeit, dass sub-stündliche extreme Niederschläge in zukünftigen Klimaszenarien historische Werte übersteigen werden.
Die Fähigkeit, solche Niederschlagsereignisse vorherzusagen, kann bei der Anpassung an den Klimawandel und seiner Abschwächung helfen.
Nach der Thermodynamik nimmt die Aufnahmekapazität des atmosphärischen Wasserdampfes mit der Temperatur exponentiell zu. Bei totaler Sättigung und maximaler Niederschlagseffizienz, Bedingungen, die bei sub-stündlichen extremen Phänomenen eng beieinander liegen, wird erwartet, dass die Niederschlagsintensität mit der Temperatur in ähnlicher Weise zunimmt.
Darüber hinaus werden gegenwärtige Ansätze zur Abschätzung der zukünftigen Wiederkehr von sub-stündlichen extremen Niederschlägen als unzureichend angesehen. Ein Team von Forschern der Universitäten Lausanne und Padua, in der Schweiz und Italien argumentiert, dass der Grund dafür auf zwei Faktoren zurückzuführen ist: Es gibt eine begrenzte Verfügbarkeit von Klimamodelldaten, die Konvektion zulassen (die in der Lage sind, sub-stündliche Niederschläge richtig zu simulieren), und die statistischen Methoden, die verwendet werden, um die Höhe der Wiederkehr extremer Niederschläge zu extrapolieren, erfassen nicht die Physik , die der globalen Erwärmung zugrunde liegt.
Auf diese Weise stellten sie eine neue statistische Methode auf der Grundlage der Physik vor, um die extremen Wiederkehrwerte des sub-stündlichen Niederschlags zu schätzen. Das vom Team vorgeschlagene Modell mit der Bezeichnung TEmperatur-dependent Non-Asymptotic statistical model for eXtreme return levels (TENAX) basiert auf einem moderaten nicht-stationären und nicht-asymptotischen theoretischen Rahmen, der die Temperatur als Kovariate in einer physikalisch konsistenten Weise einbezieht.
Das TENAX-Modell
Anhand von Daten mehrerer Stationen in der Schweiz als Fallstudie wurde die Fähigkeit dieses Modells, die Wiederkehrraten des sub-stündlichen Niederschlags und einige beobachtete Eigenschaften extremer Niederschläge zu reproduzieren, demonstriert.
New research article: Predicting extreme sub-hourly precipitation intensification based on temperature shifts https://t.co/bRwUTESdmE
— HESS Journal (@EGU_HESS) January 31, 2024
Anschließend veranschaulichten sie, wie das Modell verwendet werden kann, um Veränderungen der extremen stündlichen Niederschläge in einer Zukunft mit einem wärmeren Klima zu prognostizieren, und zwar nur auf der Grundlage der Projektionen des Klimamodells für die Temperaturen während der Regentage und der vorhergesagten Veränderungen der Niederschlagshäufigkeit.
Das multidisziplinäre Team kam zu dem Schluss, dass es mit dem TENAX-Modell möglich ist, auf der Grundlage von Projektionen auf der Tagesskala von Klimamodellen überall auf der Welt, wo Beobachtungen von stündlichem Niederschlag und oberflächennahen Lufttemperaturdaten verfügbar sind, extreme Niederschläge auf verschiedenen Renditeniveaus vorherzusagen.
Quellenhinweis:
Marra, F., Koukoula, M., Canale, A., et al. Predicting extreme sub-hourly precipitation intensification based on temperature shifts, Hydrology and Earth System Sciences (2024).