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Preisträger 2008: Dipl. Hyd. Michael Stölzle für seine Diplomarbeit in Hydrologie

Veränderungen der Wetterlagenhäufigkeiten und der Isotopenzusammensetzung des Niederschlags in Deutschland

Ziel der Diplomarbeit "Veränderungen der Wetterlagenhäufigkeiten und der Isotopenzusammensetzung des Niederschlags in Deutschland" von Michael Stölzle war es einen neuen Erklärungsansatz für die Veränderungen der Isotopenzeitreihen in Deutschland zu erarbeiten. Hierfür wurden Veränderungen der Häufigkeiten von Wetterlagen herangezogen und durch beschreibende Statistik, sowie einen nicht-parametrischen Trendtest nach Mann-Kendall näher untersucht. Grundlage der Untersuchung waren die freiverfügbaren Wetterlagenklassifikationen des Deutschen Wetterdienstes und Isotopenzeitreihen verschiedener Stationen in Deutschland, welche dem Institut für Hydrologie vorlagen.

Die Untersuchung konnte aufzeigen, dass Wetterlagenstatistik häufig herangezogen wurde, um Veränderungen im hydrologischen System zu erklären. In Verknüpfung mit Isotopendaten konnten die Veränderungen der Wetterlagen als Identifikator für die Herkunfstgebiete der Luftfeuchte in Deutschland und die Veränderung trajektorienbezogener Fraktionierungsprozesse benutzt werden. Trendanalysen und beschreibende Statisktik zeigten, dass im Sommerhalbjahr zukünftig mehr feuchte Wetterlagen zu erwarten sind, dies bei mehrheitlich westlichen Anströmungen. Die Zyklonalität der Wetterlagen diente als Instrument, um günstige Situationen für den Luftmassentransport nach Deutschland von ungünstigen Verhältnissen zu unterscheiden. Weiterhin wurde ein Wetterlagenrechner von Michael Stölzle entwickelt, um frei konfigurierbare Wetterlagenverteilungen auszugeben. Über eine erstmals berechnete Verweilzeitverteilung der objektiv-klassifizierten Wetterlagen des Deutschen Wetterdienstes konnte konsekutives Andauern zur Analyse von Wetterlagenwirksamkeit berücksichtigt werden. Durch eine Verknüpfung mit Niederschlagskartierungen war die Niederschlagsgenese einzelner Wetterlagen besser nachzuvollziehen. Die Veränderungen der Zeitreihen hin zu mehrheitlich isotopisch schwereren Werten für Sauerstoff-18 und Deuterium konnten durch Wetterlagengruppierungen und die Ausweisung von Einflusszonen (zones of influence) teilweise erklärt werden, da Trends hin zu feuchteren Wetterlagen aufgezeigt wurden. Die Wirksamkeit der Wetterlagen in den Zonen selbst und deren quantitativer Einfluss auf Isotopensammelproben sollten jedoch fortführend erforscht werden.

Links: Lage der deutschen Isotopenstationen innerhalb verschiedener Wetterlageneinflusszonen. Veränderungen in den Isotopensignalen konnten durch Trendanalyse der Wetterlagen nahezu komplett erklärt werden.

Rechts: Häufigkeitsränge von Wetterlagen gemäß zeitlichem Auftreten, Anströmrichtung und Feuchtegehalt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Differenz der relativen Monatshäufigkeiten aller trockenen (orange) zu allen feuchten (blau) Wetterlagen aus der Zeitreihe 1980-2007.