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SoSe 13: Meteorologische Extremereignisse

Uwe Ulbrich, Peter Builtjes, Henning Rust, Andreas Fink

Information for students

Erweiterung des aktuell gültigen Regelstudienplans (ab SS 2009): Modulprüfung (statt: Modulteilprüfung); Modulprüfung: Klausur - Bearbeitungsdauer 60 Minuten (Gewichtung 50%); Seminarvortrag und Diskussion von ca. 45 Minuten sowie schriftliche Zusammenfassung (Gewichtung: 50%) (statt: Portfolio von 5 bis 6 14-tägig vergebenen Übungsaufgaben, LP-Gewichtung: 5; Seminarvortrag mit schriftlicher Ausarbeitung: LP-Gewichtung: 3). close

Additional information / Pre-requisites

Modul: Meteorologische Extremereignisse, 1 SWS; V+Ü+S: 8 LP, 2+2+2 SWS; Semester: 14tägig, alternierend mit Ü; Ferien: Blockkurs Konvektive Extremereignisse, 23.-27.9 (Prof. Fink).

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Inhalt: Extremereignisse (Sturm, Starkniederschlag, konvektive Extremereignisse, Dürre, Hitze- und Kältewellen) sowie Sekundärereignisse und Wirkungen (Überschwemmung, Sturmflut, Erdrutsche). Beziehung zu den erzeugenden meteorologischen Systemen Tiefdruckgebiete, Hurricanes, Monsun) und relevanten Prozessen. Statistische Einschätzung. Wirkungen auf verschiedenen Zeitskalen, kombinierte Mechanismen, Vorhersagbarkeit und Rolle von Klimaänderungen. Konvektive Extremereignisse: Konvektive Extremereignisse erzeugen alleine in Europa jährlich Schäden von 5 bis 8 Mrd. €, in erster Linie durch Hagel, Starkregen, Blitzschlag und extreme Windereignisse (Böen und Tornados). Die Blockvorlesung behandelt die verschiedenen Typen organisierter Feuchtkonvektion, welche für die Mehrzahl der konvektiven Extremereignisse verantwortlich sind. Behandelt werden u. a. Böenlinien, Superzellensysteme (mit Tornados), Multizellensysteme, mesoskalige konvektive Komplexe und tropische Zyklonen. Diskutiert werden ihre Entstehungsvoraussetzungen, ihre Entwicklungszyklen und weitere charakteristische Eigenschaften. Vorgestellt werden thermodynamische, dynamische und gemischte Indizes zur Konvektionsvorhersage und die weltweiten Klimatologien extremer konvektiver Stürme mit regionalen Schwerpunkten im Mittelwesten der USA und in Westafrika. Im Falle der tropischen Zyklonen werden deren Klimatologien in den tropischen Ozeanbecken, ihre beobachtete Variabilität und deren Ursachen präsentiert. Die kontroverse Diskussion im Hinblick auf die Auswirkungen des Klimawandels auf tropische Wirbelstürme und konvektive Extremereignisse wird kurz angerissen. In den Übungen erfolgt u.a. praktisches Arbeiten zur Diagnose und Vorhersage von Konvektion anhand von Vertikalprofilen im T-log,p-Diagramm und von Konvektionsindizes; dazu werden Programme zur Auswertung von weltweiten Radiosondenaufstiegen bereitgestellt und bekannte Fallbeispiele untersucht. Qualifikationsziele: Die Studierenden erlernen die statistische (raum-zeitlich) und physikalische Einschätzung meteorologischer Extremereignisse. Sie verstehen genetische Prozesse, Wirkungsmechanismen und Aspekte der Vorhersagbarkeit. Konvektive Extremereignisse: Unterscheidung der verschiedenen Typen organisierter Feuchtkonvektion und konzeptionelles Modell von tropischen Zyklonen; Verständnis der Entstehung, des Lebenszyklusses und der weltweiten Klimatologien von organisierter Konvektion und von tropischen Zyklonen; Analyse von Vertikalprofilen in thermodynamischen Diagrammpapieren - besonders im Hinblick auf die Abschätzung des konvektiven Unwetterpotentiales anhand von Konvektionsindizes; Bewusstsein für Fragen der Forschung im Zusammenhang mit den Auswirkungen des globalen Klimawandels auf konvektive Extremereignisse und tropische Zyklonen. Zugangsvoraussetzungen: keine Zielgruppe: Pflichtveranstaltung für Hauptfachstudierende. Für Nebenfachstudierende geeignet. Leistungskriterien: Erfolgreiche Absolvierung des Moduls (Klausur (Bearbeitungsdauer 60 Minuten), Gewichtung: 50%; Seminarvortrag mit Diskussion von ca. 45 Minuten sowie schriftliche Zusammenfassung, Gewichtung: 50%). Regelmäßige (mindestens 85%) und aktive Teilnahme an den Übungen (Lösung von Übungsaufgaben) und am Seminar (Vorträge und deren Diskussion). Die Teilnahme an der Vorlesung wird empfohlen. Das Modul besteht aus Vorlesung, Übungen und Seminar (V+Ü+S: 8 LP). close

Suggested reading

Literatur (zu 'Konvektive Extremereignisse'): Bücher: Doswell, C. A., (Hrsg.) 2001: Severe Convective Storms. Meteor. Monogr., 28(50), 561 S. Elsberry, R. L., (Hrsg.) 1995: Global Perspectives on tropical cyclones, WMO/TD-No. 693, WMO Geneva, 289 S. Emanuel, K. 1994: Atmospheric Convection. Oxford University Press, 580 S. Houze, R. A., 1993: Cloud Dynamics. Academic Press, San Diego, 570 S Artikel: Bryan G. H. und J. Michael Fritsch, 2000: Moist Absolute Instability: The Sixth Static Stability State. Bull. Amer. Met. Soc, 81(6), 1207-1230. Fink, A. H. und P. Speth, 1998: Tropical Cyclones (Übersichtsartikel). Naturwissenschaften, 85 (10), 482-493. Fink, A. H., J. M. Schrage und S. Kotthaus, 2010: On the potential causes of the non-stationary correlations between West African precipitation and Atlantic hurricane activity. J. Climate, 23, 5437-5456, doi: 10.1175/2010JCLI3356.1. Zipser, E. J., D. J. Cecil, C. Liu, S. W. Nesbitt, und D. P. Vorty, 2006. Where are the most intense thunderstorms on Earth? Bull. Amer. Met. Soc., 86(8), 1057-1071. URL Konvektive Indizes (Storm Prediction Center, USA): http://www.spc.nssl.noaa.gov/exper/mesoanalysis/ close

Additional appointments

Thu, 2013-04-11 12:30 - 14:00

Lecturers:
Univ.-Prof. Dr. Henning Rust
Univ.-Prof. Dr. Uwe Ulbrich
Prof. Dr. Peter Builtjes