Modellierung von Regenereignissen in urbanen Gebieten mit dem hochauflösenden, numerischen Modell MITRAS
- 1Meteorologisches Institut, Center for Earth System Research and Sustainability (CEN), Universität Hamburg, Bundesstr. 55, 20146 Hamburg
- 2Climate Service Center Germany (GERICS), Helmholtz-Zentrum Hereon, Chilehaus, Fischertwiete 1, 20095 Hamburg
Durch den globalen Klimawandel verändert sich der Niederschlag und vielerorts wird eine Zunahme von Starkregenereignissen festgestellt. Gleichzeitig werden in urbanen Gebieten durch den steigenden Flächenbedarf zusätzlich Flächen versiegelt. Diese beiden Effekte zusammen erhöhen den Oberflächenabfluss, was zu einem Anstieg des Risikos lokaler Überflutungen im urbanen Raum führt. Somit steigt der Bedarf an verschiedenen Anpassungsszenarien für Städte an den veränderten Niederschlag.
Der Anstieg der Rechenkapazitäten erlaubt mittlerweile hochauflösende Modellsimulationen (<10 m horizontale Auflösung) unter Berücksichtigung von meteorologischen Prozessen, wie den Stadteinflüssen auf die Wolken- und Niederschlagsdynamik. Damit kann der Einfluss von verschiedenen Anpassungsszenarien im urbanen Raum auf die im Stadtgebiet zwischen und auf Gebäuden auftretende Niederschlagsmenge mit einem numerischen Modell quantifiziert werden.
Aufgrund der Größe eines hochaufgelösten Modellgebietes passiert ein Regenereignis das Modellgebiet in kurzer Zeit, ohne dass sich Wolken bei einer advektiven Situation im Modellgebiet voll entwickeln können. Daher werden die mit dem mikroskaligen, hindernissauflösenden Transport- und Strömungsmodell MITRAS (Salim et al. 2019) durchgeführten Modellrechnungen mit Informationen über Regenereignisse, die sich bereits außerhalb des Modellgebietes bilden, angetrieben (Nudging Methode). Dazu werden in MITRAS die Daten eines X-Band Radars mit einer 100 m räumlichen und 30 s zeitlichen Auflösung verwendet.
In diesem Beitrag wird der Nudging-Ansatz beschrieben und die Ergebnisse der Evaluierung mit verschiedenen synoptischen Grundbedingungen für ein Testgebiet in Hamburg präsentiert.
Salim M.H, Schlünzen K.H., Grawe D., Boettcher M., Gierisch A.M.U., Fock B.H. (2018): The microscale obstacle-resolving meteorological model MITRAS v2.0: model theory. Geosci. Model Dev., 11, 3427–3445, https://doi.org/10.5194/gmd-11-3427-2018.
Beitrag zum Exzellenzcluster „CLICCS - Klima, Klimawandel und Gesellschaft“, Beitrag zu dem Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) an der Universität Hamburg
How to cite: Boettcher, M., Burgemeister, F., Ferner, K. S., Grawe, D., and Schlünzen, K. H.: Modellierung von Regenereignissen in urbanen Gebieten mit dem hochauflösenden, numerischen Modell MITRAS, DACH2022, Leipzig, Deutschland, 21–25 Mar 2022, DACH2022-105, https://doi.org/10.5194/dach2022-105, 2022.
