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MiKlip erste Phase: DroughtClip

Vorhersage mehrjähriger Trockenheit

Während des Beobachtungszeitraumes wurden Dürreperioden mit einer Dauer von mehreren Jahren dokumentiert und bekannte Beispiele sind der "Dust Bowl" in den Vereinigten Staaten in den 1930er Jahren oder die Sahel Dürre von 1970 bis 1990. In Europa hatte die Trockenheit auf der Iberischen Halbinsel in den Jahren 2004/2005 (Abbildung 1), obwohl von kürzerer Dauer, schwerwiegende Folgen für die Landwirtschaft, Stromerzeugung und Wasserressourcen, da die Wasserreservoire sich über mehrere Jahre hinweg nicht erholen konnten. Aufgrund ihrer schwerwiegenden sozioökonomischen Auswirkungen sind extrem trockene Ereignisse ein wichtiges Anliegen unter sich ändernden klimatischen Bedingungen. Die Möglichkeit Dürren, ihr Einsetzen, die Dauer und Intensität, Jahre im Voraus zu prognostizieren ermöglicht es Entscheidungsträgern vorbeugende Maßnahmen einzuleiten.

DroughtClip - Fig. 1
Abbildung 1. (a) SPI-9 Zeitreihe für die spanische Station Badajoz und (b) kumulierte Niederschlagsanomalien im hydrologischen Jahr (Oktober bis Juni), positive (negative) Summen Ende Juni in blau (rot). (c) SPI-9 in Europa im Juli 2005, Konturlinien umschließen Gebiete mit einer Trockenperiode von 1 Jahr und länger (SPI-9 kleiner als -1).

Trockene Ereignisse können zumindest teilweise der atmosphärischen und ozeanischen Variabilität des Klimasystems zugeordnet werden. Beispielsweise wurden Beziehungen zwischen El Nino/Southern Oscillation (ENSO), Pacific Decadal Oscillation (PDO),  der Meeresoberflächentemperatur oder der Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) und Dürreereignissen gefunden (Hoerling and Kumar 2003, McCabe 2004, Schubert 2004).

Ziele

Das übergeordnete Ziel von DroughtClip ist die Analyse der Entwicklung des Vorhersage-Skills für mehrjährige Trockenheit auf dekadischen Zeitskalen, basierend auf den folgenden Teilschritten:

  • Auswertung verschiedener Dürre-Indikatoren für vorhandene hindcast Experimente von ECHAM/MPIOM, DEPRESYS und entsprechenden CMIP5 Experimenten
  • Auswertung von Prozessen die mehrjährige Trockenheit bestimmen
  • Produktion von dekadischen hindcasts und Vorhersagen für das gesamte 20. Jahrhundert
  • Auswertung der Dürre-Indikatoren für hindcasts und Vorhersagen des 20. Jahrhunderts
  • Analyse von historischen mehrjährigen Trockenperioden ("Dust Bowl")
  • Auswertung von Prozessen die mehrjährige Trockenheit bestimmen in den hindcasts und Vorhersagen des 20. Jahrhunderts
  • Implementierung von Vegetation und Bodenfeuchte Eigenschaften in ECHAM/MPIOM
  • Bewertung von Dürre-Vorhersagen
  • Produktion und Analyse von dekadischen hindcasts und Vorhersagen für das gesamte 20. Jahrhundert mit Land-Biosphären Komponente

 

Literatur

  • Hoerling, M., and A. Kumar, 2003: The Perfect Ocean for Drought. Science, 31, 691-694.
  • McCabe, G. J.,  M. A. Palecki, and J. L. Betancourt, 2004: Pacific and Atlantic Ocean influences on
    multidecadal drought frequency in the United States. Proc. Nat. Acad. Sci., 101, 4136-4141.
  • Schubert S. D., M. J. Suarez, P. J. Region, R. D. Koster, and J. T. Bacmeister, 2004: On the cause of
    the 1930s  Dust Bowl. Science, 303

 

Module Information

Mehr zu DroughtClipNews-Icon

Diese Darstellung betrifft das Projekt während der ersten Phase von MiKlip. DroughtClip arbeitet in MiKlip II weiter, lesen Sie mehr dazu hier.

Kontakt

Max-Planck-Institut für Meteorologie
Dr. Wolfgang Müller
Dr. Holger Pohlmann
Dr. Frank Sienz