Der Lebenszyklus von Gewittern steht im Mittelpunkt einer Messkampagne im Schwarzwald. Denn Hagel, Starkregen und Überflutungen sind in den vergangenen Jahren häufiger und in ihren Auswirkungen auf Menschen und Umwelt stärker geworden. Sie sind in Deutschland die Naturereignisse mit dem größten Schadenpotenzial. Um langfristig besser mit diesen Wetterextremen umgehen zu können, untersuchen Forschende in der vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordinierten Messkampagne „Swabian Moses“ ihre Entstehungsprozesse und Folgen. Ziel der nun zum zweiten Mal stattfindenden Kampagne ist es, den vollen Lebenszyklus von Gewittern – von ihrer Entstehung über die Intensivierung bis hin zu den unmittelbaren Auswirkungen – zu verstehen.
Dem Gewitter auf der Spur – vom Quellwölkchen bis zur Grundwasserbildung
Wie entstehen sommerliche Wetterextreme? Wie wirken sie sich aus? Welche Schäden verursachen sie? Bei der Messkampagne „Swabian Moses 2023“ gehen Forschende diesen Fragen auf den Grund. Ziel ist es, Wetterextreme besser zu verstehen. Dazu verfolgen sie die Ereignisse koordiniert: Vom ersten Quellwölkchen über die Entwicklung zu einem Gewitter, damit einhergehende Hagelbildung, Starkregen und Überflutungen bis hin zum Schadstoffeintrag in die betroffenen Gewässer.
Entwicklung von Gewittern, Starkregen und Hagel in der Region
Mit dem „KITcube“, ein europaweit einzigartiges, aus verschiedenen Messinstrumenten bestehendes Atmosphärenbeobachtungssystem, bringt das KIT eine Hauptkomponente in das Forschungsnetzwerk ein. Mit dem KITcube messe man unter anderem die Windgeschwindigkeiten in großen Höhen sowie den Niederschlag in hoher Auflösung. Er decke mit seinem Hauptstandort in Villingen-Schwenningen und sieben Außenstationen das gesamte Messgebiet ab, sagt der Koordinator der Kampagne, Lutz Beckebanze vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Department Troposphärenforschung (IMK-TRO) des KIT. Die Messdaten sendeten sie dann direkt zum Deutschen Wetterdienst. Dieser nutze sie, um in einem parallelen Wettervorhersagezyklus zu ermitteln, welchen Einfluss die zusätzlichen Beobachtungen auf die Wettervorhersage hätten und inwieweit sich ihre Qualität damit verbessern lasse.
Des Weiteren gehen die Forschenden des KIT in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus Bonn, Australien und den USA auf Sturmjagd. Mit speziellen Sonden messen sie die Strömungsverhältnisse in Gewitterwolken, um daraus das Hagelwachstum zu bestimmen. Außerdem messen weitere Arbeitsgruppen des IMK sowohl Aerosole in der Atmosphäre als auch mithilfe eines neuartigen Infraschallmessgeräts kleine Schwankungen des Luftdrucks. Neben dem federführenden IMK-TRO beteiligen sich die zwei weiteren Karlsruher Departments des IMK und das Institut für Wasser und Gewässerentwicklung (IWG) des KIT an der Messkampagne.
Die Messkampagne findet von Mai bis September dieses Jahres in einem Gebiet von der Schweizer Grenze bis nach Kirchheim unter Teck statt. Im Bereich des Südschwarzwalds konzentrieren sich die Messungen auf die Entstehung der Gewitter. Diese ziehen meist in Richtung Nord-Ost, sodass im Raum zwischen Rottenburg und Kirchheim besonders viele Wetterextreme ihre schädliche Wirkung zeigen. Entsprechend werden in dieser Region die Wirkungen der Gewitter anhand von Wasserqualität, Bodenfeuchte und Abflussmengen untersucht.
Weitere Informationen unter www.kit.edu/