Risikobewertung und regionale Klimamodelle

Winterstürme, die auf Europa treffen, entstehen als Tiefdruckgebiete über dem Nordatlantik. Die großen Temperatur- und Feuchtigkeitsunterschiede zwischen der kalten, trockenen Luft im Norden und der feuchten, warmen Tropenluft im Süden, die über dem Nordatlantik aufeinandertreffen, sorgen für optimale Bedingungen für die Entwicklung von Sturmtiefs, vor allem im Winter. Wenn diese auf das Festland treffen, können sie Windgeschwindigkeiten von bis zu 150 Stundenkilometern (km/h) im Flachland und mehr als 200 km/h auf Anhöhen erreichen. „Primär beruht die zerstörerische Wirkung von Sturmtiefs auf sehr starken Böen, aber häufig sind sie darüber hinaus mit Starkregen verbunden“, betont Joaquim Pinto. Besonders wenn mehrere Tiefdruckgebiete an einem Ort „stehen bleiben“ und es mehrere Wochen regnet, sind Hochwasser und Überschwemmungen die Folge. „Wir versuchen, die Physik zu verstehen, die hinter diesen Sturmtiefs steckt, um herauszufinden, warum sie so starke Auswirkungen haben“, sagt der Leiter der Arbeitsgruppe Regionales Klima und Wettergefahren am IMK. Orkane wie Lothar 1999 und Kyrill 2007 sind aber seltene Extremereignisse.

Um Aussagen darüber treffen zu können, unter anderem in welcher Wiederkehrperiode ein vergleichbarer Sturm wahrscheinlich ist, sei es wichtig, eine gute Statistik über diese Phänomene zu haben. „Dafür greifen wir nicht nur auf Beobachtungsdaten, sondern auch auf große Ensembles von Klimamodellsimulationen zurück“, so Pinto. Ein wesentlicher Aspekt seiner Forschung gilt der Frage, wie sich der Klimawandel auf regionaler Ebene auswirkt. „Wir verbinden Grundlagenforschung und angewandte Forschung, und bringen die Erkenntnisse in die Lehre ein“, betont der Wissenschaftler. Darüber hinaus sei es wichtig, die gewonnenen Informationen so zu verarbeiten, dass sie für Versicherungsunternehmen und andere Interessengruppen wie Kommunen oder die Forstwirtschaft nutzbar sind.

„Die projizierte Erwärmung von Atmosphäre, Landoberfläche und Ozeanen sowie die stärkere Verdunstung über dem Atlantik lassen erwarten, dass Sturmtiefs, die auf Europa treffen, in Zukunft bei ähnlichen Windstärken stärkere Niederschläge bringen“, so der Meteorologe. Für das Bewerten der Auswirkungen von Extremereignissen wie Stürmen und Starkniederschlägen, aber auch von Hitze- und Kältewellen, untersucht er die regionalen Unterschiede mit hochauflösenden kleinräumigen Klimasimulationen. „Die derzeitigen globalen Klimamodelle bieten eine räumliche Auflösung von rund 100 Kilometern. Um die Auswirkungen des Klimawandels auf der lokalen Skala zu erfassen, zu quantifizieren und zu bewerten, streben wir eine Auflösung im Kilometerbereich an“, so Pinto, dessen 2016 eingerichtete Professur für eine Laufzeit von 13 Jahren vom AXA Research Fund unterstützt wird. Die Risikobewertung von künftigen Extremwetterereignissen sei für Versicherungsunternehmen wichtig, um Schadenshöhen zu prognostizieren und ihre Kundinnen und Kunden rechtzeitig und ausführlich zu beraten. Darüber hinaus müssen diese Unternehmen gegenüber der Versicherungsaufsicht belegen, dass sie die vertraglichen Verpflichtungen auch im Ernstfall gegenüber ihren Kundinnen und Kunden sowie Partnern erfüllen können, so Pinto. Seine am Department Troposphärenforschung des IMK angesiedelte Professur ist Teil der breiten Forschungstätigkeit am KIT zu natürlichen Umweltrisiken. Die Arbeiten gliedern sich in das KIT-Zentrum Klima und Umwelt ein, mit Verbindungen unter anderem zum Center for Disaster Management and Risk Reduction Technology (CEDIM), zum Süddeutschen Klimabüro und zum Sonderforschungsbereich „Waves to Weather”. (afr)

Expertenmails mit Prof. Joaquim Pinto:

• Christian M. Grams und Joaquim G. Pinto: Verlässliche Windstromproduktion für Europa (12.12.2017)

Der Presseservice des KIT stellt gerne den Kontakt zwischen den Medien und Prof. Joaquim Pinto her.

Fotonachweis:
Foto Wintersturm: Markus Breig, KIT
Portrait Prof. Joaquim Pinto, IMK: Laila Tkotz, KIT