Starke Windstürme sind eine der größten Wettergefahren in Westeuropa, da diese Tiefdrucksysteme mit starken Windböen und intensiven Niederschlägen verbunden sind, die zu weitreichenden Windschäden und Überschwemmungen führen können. Um zukünftige Risiken besser vorhersagen zu können, ist es daher entscheidend, potenzielle Veränderungen von Tiefdruckgebieten der mittleren Breiten in einem sich erwärmenden Klima zu verstehen. In diesem Projekt wird die Rolle diabatischer Prozesse im Zusammenhang mit Tiefdruckgebieten der mittleren Breiten untersucht, wobei der Schwerpunkt auf Stürmen im atlantisch-europäischen Sektor liegt. In der ersten Projektphase von ClimXtreme erfolgte mithilfe von idealisierten ICON-Simulationen durch CyclEx eine Analyse der Sturmintensität unter verschiedenen Erwärmungsszenarien, wobei die Modellauflösung als Einflussfaktor berücksichtigt wurde. Es zeigt sich, dass zwar diabatische Beiträge in einem wärmeren Klima zunehmen, diese jedoch durch andere Faktoren kompensiert werden, sodass sich die Intensität der Wirbelstürme nur sehr geringfügig ändert (Chen et al. 2024). Allerdings gibt es klare Hinweise auf eine Verstärkung der damit verbundenen Niederschläge und teilweise auch der Windböen in einem wärmeren Klima. In der zweiten Phase setzt CyclEx zwei Schwerpunkte. Zum einen werden extreme Tiefdruckgebiete der mittleren Breiten in globalen CMIP6-Klimamodellen analysiert und die Veränderungen der Umweltbedingungen untersucht. Zum anderen werden Ereignisse der jüngeren Vergangenheit in dem Wettervorhersagemodell ICON mit gegenwärtigen und wärmeren Klimabedingungen (2 K, 3 K, 4 K globale Erwärmung und verschiedene Feuchtigkeitsänderungen) simuliert, unter Verwendung des Pseudo-Global-Warming-Ansatzes bei unterschiedlichen Modellauflösungen. In Kombination ermöglicht uns dies, die Rolle der diabatischen Erwärmung im gegenwärtigen Klima und unter zukünftigen Bedingungen besser zu verstehen und zu quantifizieren. Insbesondere wollen wir (1) die Dynamik von Tiefdruckgebieten unter den Bedingungen des globalen Klimawandels, (2) den relativen Einfluss von Umwelt- und diabatischen Prozessen auf Skala der Tiefdruckgebiete und (3) die mögliche Skalenabhängigkeit der relevanten physikalischen Prozesse besser verstehen.

Website: CYCLEX

Institution: Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Kontakt: Svenja Christ, Dr. Julian Quinting, Prof. Dr. Joaquim Pinto