Pressemitteilung vom 01. Juni 2023

Dem Gewitter auf der Spur: vom Quellwölkchen bis zur Grundwasserbildung

Messkampagne im Schwarzwald untersucht Wetterextreme, um ihre Ursachen und Folgen besser verstehen und vorhersagen zu können

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, unter anderem vom UFZ, innerhalb der Messkampagne "Swabian MOSES" ihre Entstehungsprozesse und Folgen. Ziel der nun zum zweiten Mal stattfindenden Kampagne ist es, den vollen Lebenszyklus von sommerlichen Starkniederschlägen sowie ihre unmittelbaren Auswirkungen zu untersuchen. 

Spezielle Neutronensensoren an Geländefahrzeugen ermöglichen das großflächige Monitoring der Bodenfeuchte. Foto: UFZ
Spezielle Neutronensensoren an Geländefahrzeugen ermöglichen das großflächige Monitoring der Bodenfeuchte.
Foto: UFZ

Wie entstehen Wetterextreme? Wie wirken sie sich aus? Welche Schäden verursachen sie? In 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 Hagelstürme, Starkregen und Überflutungen bis hin zum Schadstoffeintrag in die betroffenen Gewässer.

Wissenschaftler:innen des UFZ untersuchen im Rahmen dieser Kampagne, unter welchen Bedingungen die oftmals sehr kurzfristig auftretenden Sturzfluten entstehen und wie Vorhersage und Warnung verbessert werden können. Dabei bringt das UFZ seine Kompetenzen in der Beobachtungstechnik und der numerischen hydrologischen Vorhersage ein. So wurden an ausgewählten Standorten im Untersuchungsgebiet Bodenfeuchte-Sensoren installiert, die die Wassersättigung der Landoberfläche kontinuierlich erfassen. Ergänzt werden diese Daten durch ein großflächiges Monitoring mit speziell entwickelten Neutronensensoren an Geländefahrzeugen. Die Bodenfeuchte ist eine zentrale Steuergröße für den Abfluss des Regenwassers: Sowohl sehr feuchte als auch sehr trockene Böden begünstigen Überflutungen. Mit dem am UFZ entwickelten hydrologischen Modell mHM werden Methoden zur Verbesserung der Hochwasservorhersage bei Starkniederschlägen getestet. In Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ testen die Wissenschaftler:innen außerdem ein sogenanntes Impakt-Modell, das lokale Überflutungsflächen und Überflutungshöhen künftig mehrere Stunden vor der Flutwelle berechnen soll.    

Die Messkampagne "Swabian MOSES 2023" findet von Juni bis September dieses Jahres in einem Gebiet von der Schweizer Grenze bis nach Kirchheim unter Teck statt. Im Bereich des Südschwarzwald konzentrieren sich die Messungen auf die Entstehung der Gewitter. Diese ziehen meist in Richtung Nord-Ost, so dass 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.

Die Swabian MOSES-Messkampagne ist Teil der Helmholtz-Initiative MOSES (Modular Observation Solutions for Earth Systems). In dieser entwickeln und erproben Institute der Helmholtz-Gemeinschaft neue Beobachtungssysteme und Messkonzepte, um die Wechselwirkungen zwischen kurzfristigen Ereignissen wie Wetterextremen und der langfristigen Entwicklung der Umweltsysteme zu untersuchen. MOSES besteht aus flexiblen und mobilen Beobachtungsmodulen und zielt darauf ab, die gesamte Ereigniskette von der Entstehung bis zu den unmittelbaren Auswirkungen zu untersuchen.


Weitere Informationen

Dr. Ute Weber
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung / Projektleitung MOSES
ute.weber@ufz.de

UFZ-Pressestelle

Susanne Hufe
Telefon: +49 341 235-1630
presse@ufz.de


Im Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Ursachen und Folgen der weit reichenden Veränderungen der Umwelt und erarbeiten Lösungsoptionen. In sechs Themenbereichen befassen sie sich mit Wasserressourcen, Ökosystemen der Zukunft, Umwelt- und Biotechnologien, Chemikalien in der Umwelt, Modellierung und sozialwissenschaftlichen Fragestellungen. Das UFZ beschäftigt an den Standorten Leipzig, Halle und Magdeburg circa 1.100 Mitarbeitende. Es wird vom Bund sowie von Sachsen und Sachsen-Anhalt finanziert.

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Die Helmholtz-Gemeinschaft identifiziert und bearbeitet große und vor allem drängende Fragen von Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft. Ihre Aufgabe ist es, langfristige Forschungsziele von Staat und Gesellschaft zu erreichen. Damit sollen die Lebensgrundlagen der Menschen erhalten und sogar verbessert werden. Helmholtz besteht aus 19 naturwissenschaftlich-technologischen und medizinisch-biologischen Forschungszentren.

www.helmholtz.de
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