Im Rahmen des Verbundprojekts „Modell-gestützte Szenarienanalyse zur Optimierung der Pflanzenproduktion für den Klimaschutz“ (ModOKlim) beschäftigt sich das Teilprojekt AP1 mit Abschätzung der Hagelgefährdung in Deutschland (Schwerpunkt Landwirtschaft) in der Vergangenheit und in der Zukunft. Hagel stellt neben Dürre und Frost einen der maßgeblichen Schadentreiber für landwirtschaftliche Kulturen dar. Für die Zukunft wird im Allgemeinen eine Zunahme des Hagelrisikos erwartet. Der Hauptgrund dafür ist der mit der Temperaturzunahme verbundene Anstieg der Feuchtigkeit in den unteren Luftschichten, welche die Gewitterentstehung – und damit auch die Hagelbildung – begünstigt. Direkte Messungen der Gewitteraktivität (Blitzortungsnetze oder radarbasierte Analysen) zeigen jedoch keine eindeutige Zunahme der  (Schwer-)Gewitteraktivität in Deutschland. Die Ursachen für diese Diskrepanz sind bislang ungeklärt und sollen im Rahmen dieses Projekts erforscht werden.

Grundlage der Untersuchungen sind aus Radardaten ermittelte Zugbahnen von Schwergewitterereignissen mit einem hohen Potential für Hagel. Die Unterteilung dieser Ereignisse in unterschiedliche Intensitätsklassen erfolgt unter Zuhilfenahme von Schadenmeldungen in der Landwirtschaft (z.B. Versicherungsdaten) und weiteren geeigneten meteorologischen Datensätzen (z.B. Berichte über Hagelkorngrößen). Anschließend werden mittels Methoden des maschinellen Lernens geeignete Kombinationen thermodynamischer und dynamischer Parameter (sogenannter Proxies) aus Reanalysedaten bestimmt, welche die detektierten Hagelstürme verschiedener Intensitätsklassen am besten abbilden. Diese Methoden werden dann auf CMIP6-Klimadaten übertragen, um so die Häufigkeit und Intensität von Hagelwahrscheinlichkeiten in verschiedenen Klimaszenarien zu analysieren. Damit lassen sich die zu erwartenden Veränderungen der Hagelgefährdung für landwirtschaftliche Kulturen in der Zukunft abschätzen.