Das Projekt "Szenarien hydrologischer Extreme - Zweidimensionales Downscaling von Klimamodellen auf tägliche Niederschläge mit Anwendungen in der Hydrologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Potsdam, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Es gehört zu den wichtigen Aufgaben aktueller Klima(folgen)forschung, mögliche Veränderungen der Hochwasserbedingungen fundiert abzuschätzen. Dies bedeutet nicht weniger als die sozioökonomisch definierten globalen Treibhausgasszenarien auf konsistente Weise in lokale, hydrologisch- und hochwasserrelevante Klimaszenarien zu übersetzen. Von globalen Klimamodellen (GCMs) sind lokale Informationen aber nicht direkt zu beziehen, weshalb zur Gewinnung der hydrologisch wichtigen Variablen ein s.g. Klima 'downscaling' (DS) notwendig wird. Der mangelhaften zeitlichen und räumlichen Repräsentanz vieler DS-Verfahren soll mit einer neuen Methodik abgeholfen werden. Dieses s.g. 'expanded downscaling' simuliert Wetterzeitreihen, deren zeitliche Variabilität unter normalen Klimabedingungen realistisch ist, sich aber Klimaveränderungen in konsistenter Weise anpasst. Hierdurch lassen sich dann, als Folge der globalen Erwärmung, nicht nur regionale Temperaturtrends studieren - was für die schmelzwasserbedingten Hochwasser wichtig ist, sondern insbesondere der Einfluss auf Niederschlagsextreme. Ein verfeinertes räumliches Interpolationsverfahren macht es darüber hinaus möglich, diese zeitlich hohe Auflösung auf ganze Regionen auszudehnen. Die Modellanpassung soll mit Hilfe der neuesten Zirkulationsanalysen (Reanalysen) gewonnen werden, wobei als ein Novum der für hydrologisches DS besonders wichtige atmosphärische Feuchtegehalt berücksichtigt werden soll. Die Auswirkungen der so abgeleiteten, geänderten klimatologischen Randbedingungen auf die Hochwassersituation werden exemplarisch für ausgewählte Einzugsgebiete anhand bewährter hydrologischer Einzugsgebietsmodelle demonstriert.
Das Projekt "Standortspezifische Erfassung und flaechendifferenzierte Berechnung der Sickerwassermengen aus der ungesaettigten Bodenzone im Bereich der Trier-Bitburger-Mulde unter Beruecksichtigung klimatologischer, boden- und nutzungsspezifischer Gebietseigens.." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Trier, Fachbereich VI Raum- und Umweltwissenschaften, Fach Physische Geographie durchgeführt. Fuer landschaftstypische Ausschnitte der Trier-Bitburger-Mulde (West-Eifel) soll - langfristig gesehen - die Versickerungsleistung (sowie der Verdunstungsaufbrauch), d.h. die niederschlagsanteilige Sickerwassermenge aus der ungesaettigten Bodenzone einerseits mittels der Lysimetertechnik direkt erfasst, andererseits rechnerisch auf der Basis des Bodenwasserhaushaltes abgeleitet werden. Der Berechnung der jaehrlichen Sickerwasserrate aus der ungesaettigten Bodenzone in Anlehnung an die Verfahren nach Renger et al. (1990) sowie Nibis (1992) liegen im wesentlichen klimatologische, boden-, nutzungs- sowie gelaendespezifische Parameter zugrunde. Die Ergebnisse der gewaehlten Arbeitsansaetze sind zunaechst nur als punktbezogene (gleich standortspezifische) Informationen - in zeitlich unterschiedlich hoher Aufloesung - zu bewerten. Die flaechendifferenzierte Berechnung der Jahresversickerung (gleich Regionalisierung) erfolgt mit Hilfe des Geographischen Informationssystems ARC/INFO ueber Rasterdatenverarbeitung mit dem GRID-Modul. Hierfuer muessen die im wesentlichen punktuell erhobenen Eingangsdaten durch entsprechende Interpolationsverfahren auf die Flaeche uebertragen werden. Anschliessend werden alle Flaechendaten (Vektorformat) in die Rasterebene ueberfuehrt, um miteinander algebraisch verrechnet werden zu koennen. Im Vergleich zu der rechnerischen Ableitung der Jahressickerwassermenge bieten die Lysimeteruntersuchungen eine sehr genaue Betrachtung der innerjaehrlichen Sickerwasserdynamik als Funktion der mengenmaessigen und zeitlichen Verteilung der Niederschlaege, des jahreszeitlich bedingten pflanzlichen Wasseraufbrauchs und damit verbunden der innerjaehrlichen Differenzierung der Bodenfeuchtedynamik nach Tiefe und Zeit. Die bisherigen standortspezifischen Ergebnisse der Lysimeterdaten bestaetigten die Moeglichkeit, ueber einen derartigen Untersuchungsansatz die hohe raeumliche Variabilitaet der Sickerwasserraten aus der ungesaettigten Bodenzone in Abhaengigkeit von Niederschlag, Boden sowie Nutzung - in raum-zeitlicher Aufloesung - zu erfassen und zu bewerten.