Untersuchung der vierdimensionalen Entwicklung schwerer Einzelgewitter anhand von Radardaten
- Datum:2/2012
- Betreuung:
Beheng, K.D., Kottmeier, Ch.
- Bearbeitung:
Neuper, Malte
- Links:Volltext (PDF)
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Die im Titel genannte vierdimensionale Entwicklung von isolierten Gewittern wurde in dieser
Diplomarbeit im Rahmen einiger ausgesuchter Fallbeispiele untersucht.
Zu diesem Zweck wurden zunächst die - anhand von bestimmter Kriterien - ausgewählten Gewitter
mithilfe des Zellverfolgungsalgorithmus TRACE3D aus den Radar-Volumendatensätzen als
zusammenhängende Strukturen bzw. Reflektivitätsmuster extrahiert und dann in Raum und
Zeit verfolgt. Die Definition der Strukturen erfolgte dabei durch Vorgabe bestimmter absoluter
Schwellenwerte. Es wurde dazu nur ein unterer Schwellenwert für die Reflektivität festgelegt, so
dass alle höheren Refl.-werte den abstrakten Radarkörper des Gewitters definieren.
In dieser Arbeit wurden dann speziell - aufbauend auf den genannten Untersuchungen und
Konzepten – für fünf verschiedene Gewitterzellen die zeitliche Entwicklung von verschiedenen aus
den Reflektivitätsdaten berechneten Parametern sowie deren gleichzeitige oder phasenverschobenen
relative Ausprägung betrachtet. Dabei ist dies im Zusammenhang mit einer möglichen
Unterscheidung in eine Entwicklungs-, Reife, und Zerfallsphase sowie im Hinblick auf
ein mögliches Pulsieren (d.h. Auftreten eines neuen Entwicklungsschubes innerhalb einer
Gewitterentwicklung) durchgeführt worden. Darüber hinaus wurde anhand der Entwicklung der
Parameter bei zwei Gewitterzellen ein möglicher Unterschied zwischen einem Multizellen- und
einem Superzellengewitter diskutiert.
Bei den untersuchten Parametern, die die Entwicklung der Gewitter kennzeichnen sollen, wurden
einige Parameter definiert, die speziell dem konvektiven (d.i. dem hochreichenden und 4-
dimensionalen) Charakter der Feuchtekonvektion gerecht werden sollen.
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Die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen zeigen letztlich einige interessante
Besonderheiten, wobei im Rahmen der zeitlichen Parameterverläufe speziell kleine Aufwind- oder
Entwicklungspulse deutlich werden.
Dies gilt auch insbesondere für sogenannte Einzelzellen, was dafür spricht, dass
klassische Einzelzellen im Sinne eines einzelnen stattfindenden Lebenszyklus nach dem
konzeptionellen „Basis-Modell“ von Byers und Braham (1949) selten sind.
Im Fall einer Multizelle kennzeichnen die Entwicklungspulse die jeweilige Neuentwicklung im
Lebenszyklus, was in Übereinstimmung mit den konzeptionellen Modellen ist und im Hinblick
auf die quantitative Ausprägung einiger spezieller Parameter auch einen prognostischen Nutzen
verspricht.