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unilogo Universität Stuttgart
Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung - IWS

Forschung:

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Entwicklung eines Copula-basierten Wettergenerators zur Abschätzung von Klimaauswirkungen auf den hydrodynamischen und ökologischen Zustand von hoch-sensitiven aquatischen Systemen am Beispiel des Bodensees (WeatherCop)
Projektleiter:Prof. Dr. rer.nat. Dr.-Ing. András Bárdossy
Wissenschaftliche Mitarbeiter:Dipl.-Ing. Dirk Schlabing
Projektdauer:1.1.2015 - 31.12.2017
Finanzierung:DFG

Zusammenfassung:

Die Reaktion von Seen auf veränderte klimatische Verhältnisse ist eine Frage von großer praktischer Bedeutung und Gegenstand aktueller Forschung. Bei der Generierung von Eingangsdaten zur Modellierung von Auswirkungen von Klimaänderungen auf Seen bestehen zwei große Unsicherheitsfaktoren, die den Kontext der Arbeit bestimmen:
(1) Die Antwort von Seen auf veränderte meteorologische Antriebe ist nicht-linear und noch nicht vollständig verstanden.
(2) Klimamodelle (auch regionale) bieten nicht die benötigte Auflösung und haben große inhärente Unsicherheiten. Um beide Unsicherheitsfaktoren auf eine angemessene Weise zu berücksichtigen, wird eine Methode entwickelt, die es (1) Seenmodellierern erlaubt ein tieferes Prozessverständniss zu erlangen, indem sie veränderte Wetterverhältnisse selbst definieren können, und die (2) stochastisch herunterskalierte Klimaprojektionen liefert. Wir werden einen neuen Ansatz zur Lösung der Schwierigkeiten der Simulation von Regen entwickeln, indem wir Auftretenswahrscheinlichkeit und Intensität verbinden und erweitern einen bestehenden singlesite Wettergenerator, um multisite Simulationen durchzuführen. Es ist geplant, überall dort Copulas einzusetzen, wo konventionelle Maße von Abhängigkeit nicht anwendbar sind. Hydrodynamische und ökologische Modellierungen werden am Beispiel des Bodensees durchgeführt werden, der 4,5 Mio. Menschen als Trinkwasserquelle dient.