Das Projekt "Die Rolle der Eismikrophysik für die Modellierung und Vorhersage von Schneestürmen und Eisregen in Mitteleuropa" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Institut für Physik der Atmosphäre durchgeführt. Während im ersten Teil des Vorhabens eine klimatologische Untersuchung des in Tiefdruckgebieten gebildeten Wolkeneises durchgeführt werden soll, widmet sich der zweite Teil der Analyse von Strömungen in diesen Tiefdruckgebieten im Hinblick auf die Wolkeneisbildung. Im dritten Teil soll untersucht werden, welchen Einfluss die Sublimation und das Schmelzen von Wolkeneis auf die Entwicklung und mesoskalische Struktur von Tiefdruckgebieten hat.
Das Projekt "Windkanal-Experimente über das Schmelzen von Eis-Hydrometeoren: Auswirkungen von Kollision und Turbulenz (HydroCOMET)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Institut für Physik der Atmosphäre durchgeführt. Heftige Niederschlagsereignisse sind für Schäden in Höhe von Milliarden Euros verantwortlich und verursachen jährlich Hunderte von Verletzten und Todesfällen in Europa und weltweit. Eisgewitter im Winter, Hagel, Eisregen, extreme Regenfälle aus Gewittern im Sommer sowie dadurch verursachtes Hochwasser und Erdrutsche sind die schädlichsten Wetterereignisse auf unserem Kontinent mit schweren ökologischen, ökonomischen und sozialen Folgen. Deshalb ist die kurzfristige Vorhersage von Form, Intensität und Verlagerung solcher konvektiven Wolken- und Niederschlagssysteme von großer Bedeutung. Numerische Wettermodelle und Fernerkundungsgeräte, wie z. B. der Niederschlagsradar, liefern fehlerbehaftete Wetterprognosen, da die Mikrophysik von Mischphasenwolken- und Niederschlagsteilchen nur unvollständig beschrieben sind. Vor allem wird eine korrekte Darstellung des Schmelzprozesses von Schnee, Hagel und Graupel für diese Wettersysteme benötigt. Das Ziel des HydroCOMET Projekts ist es, Parametrisierungen der wichtigsten physikalischen Eigenschaften von schmelzenden Eis-Hydrometeoren bereitzustellen. Diese beschreiben die kontinuierlich variierende Form, die Fallgeschwindigkeit und den Flüssigwasseranteil der Hydrometeore während ihres Schmelzens. Weiterhin werden die Auswirkungen von Turbulenz in der Luftströmung und von Kollisionen zwischen dem schmelzenden Hydrometeor und unterkühlten Wassertropfen untersucht. Die Experimente werden im Mainzer vertikalen Windkanal durchgeführt, der eine einzigartige Plattform zur Untersuchung einzelner Wolken- und Niederschlagsteilchen unter realen atmosphärischen Bedingungen darstellt. Die neuen Parametrisierungen der mikrophysikalischen Eigenschaften von schmelzenden Eis-Hydrometeoren aus den HydroCOMET Experimenten werden in Niederschlagsmodellen und Radaralgorithmen verwendet.