Extreme Saisons in ERA5

Das Projekt INTEXSeas hat sich zum Ziel gesetzt, Extreme auf saisonaler Zeitskala statistisch und bezüglich deren Wettersituationen und dynamischer Prozesse zu untersuchen. Exemplarisch für extreme Saisons sind die Hitzesommer 2003 über Europa und 2010 über Russland, welche immense soziale und wirtschaftliche Auswirkungen zur Folge hatten. Weiterhin werden extrem kalte, trockene, niederschlagsreiche, stürmische und windarme Saisons in die Untersuchung einbezogen, deren Konsequenzen auch für den Agrar- und Energiesektor oder für die Tourismusbranche relevant sein können. Der ERA5 Reanalyse Datensatz von 1950 bis 2021 wird verwendet, um weltweit außerhalb der Tropen über Landgebieten systematisch saisonale Extreme herauszufiltern. Sie basieren auf den Mittelwerten von 2m-Temperatur, Niederschlag und 10m-Wind über 3 aufeinanderfolgende Monate (MAM, JJA, usw). Für die 2m-Temperatur wurde eine Trendkorrektur vorgenommen. Ein Konzept aus statischen Methoden bildet den Rahmen, um räumlich zusammenhängende Gebiete mit den extremsten saisonalen Bedingungen zu bestimmen. 

In dieser Studie werden die weltweit extremsten 10 und 50 Saisons mit mindestens 40 Jahren Wiederholungsrate verwendet, die sich aus der Rangliste der Flächenintegrale über die Anomalien der entsprechenden Variablen berechnen. Mit diesem Verfahren befinden sich die Top-50 der Temperatur- und Windextreme bevorzugt über den kontinentalen Regionen der Außertropen. Aus diesen beiden Variablen entstehen die flächenmäßig größten Gebiete saisonaler Extreme. Die Niederschlagsextreme hingegen bilden die Gebiete mit der kleinsten Skala. Entsprechend kommen Niederschlagsextreme sehr lokal vor und speziell auch in den Monsun-beeinflussten Regionen der Subtropen. Als Zeitreihe betrachtet scheinen die frühen Jahre des Datensatzes vor 1980 häufiger von extremen Saisons betroffen zu sein als die aktuelleren. Zeitliche Häufungen können beobachtet werden, wo sich Übergänge von El Nino zu La Nina, verbunden mit einem abnehmenden Nino-3.4 Index vollziehen. Schließlich wird gezeigt, welchen Einfluss Tiefdruckgebiete auf die verschiedenen Typen von saisonalen Extremen haben. Daraus ergibt sich, dass extrem niederschlagsreiche und stürmische Saisons unabhängig von der Jahreszeit durch positive Anomalien der Zyklonenhäufigkeit im identifizierten Gebiet charakterisiert sind, wohingegen der Beitrag von Zyklonen für Temperaturextreme schwächer und variabel ist.