Neues Portal verbessert Prognosen für verheerende Stürme in Westafrika

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Ein vom UK Centre for Ecology & Hydrology (UKCEH) entwickeltes Online-Portal wird es den Meteorologen in Westafrika ermöglichen, die Bevölkerung früher und zuverlässiger vor großen Stürmen zu warnen.

Die Stürme in der Sahelzone, die eine Ausdehnung von über 100 km erreichen können, sind seit den 1980er Jahren aufgrund der globalen Erwärmung extremer geworden und haben zu intensiveren Regenfällen geführt.* Schwere Überschwemmungen während des Monsuns von Juni bis September führen zum Tod von Menschen und Vieh sowie zur Beschädigung von Eigentum und Infrastruktur, so dass Tausende von Menschen obdach- und existenzlos sind.

Die modernen Wettervorhersagemodelle können nur schwer vorhersagen, wo neue Stürme auftreten und wie stark sie sein werden, was es schwierig macht, die Menschen in den betroffenen Gebieten zu warnen, damit sie ihr Eigentum und ihren Viehbestand schützen oder sich in Sicherheit bringen können.

Nationale Vorhersagebehörden in Afrika können bereits Vorhersagen darüber treffen, wie sich Stürme in den nächsten Stunden verhalten werden, indem sie die aktuellen atmosphärischen Bedingungen beobachten und Hunderte von historischen Stürmen analysieren.

Dank eines kürzlich erzielten Durchbruchs durch Wissenschaftler des UKCEH können sie nun diese kurzfristigen Vorhersagen, die so genannten Nowcasts, für sechs Stunden im Voraus und mit einem höheren Genauigkeitsgrad erstellen. Die neuen Forschungsergebnisse zeigen, dass trockenere Böden die Intensität von Stürmen erhöhen können, wenn sie unterwegs sind, was sich auf ihre Zugbahn und die von ihnen verursachte Niederschlagsmenge auswirkt.

Diese neuartigen Nowcasting-Vorhersagen und die zugehörigen Satellitenbeobachtungen für Westafrika sind über das neue kostenlose Portal des UKCEH verfügbar, das vom Natural Environment Research Council (NERC) finanziert wurde.

Nationale Meteorologen können die Daten interpretieren und lokalisierte Vorhersagen treffen, um die Menschen in den Gebieten zu warnen, die voraussichtlich von einem Sturm betroffen sein werden. Letztes Jahr nutzten Meteorologen im Senegal das Nowcasting-Tool, um per SMS eine Unwetterwarnung an die Öffentlichkeit zu senden.

Dr. Steven Cole vom UKCEH sagt: „Das Portal ist ein großartiges Beispiel dafür, wie neue wissenschaftliche Erkenntnisse in Zusammenarbeit mit Meteorologen in brauchbare Echtzeit-Tools umgesetzt werden können. Dies wird die Gemeinden in Westafrika dabei unterstützen, das Überschwemmungsrisiko durch starke Regenfälle besser zu bewältigen“.

In einer kürzlich durchgeführten Studie wurde festgestellt, dass die Verwendung von Daten über Landoberflächentemperaturen die Vorhersagen über den Weg und die Stärke eines herannahenden mesoskaligen konvektiven Systems (MCS) bis zu 12 Stunden im Voraus verbessert. Diese ³eMegastürme³c können größer als die Fläche Englands sein und in nur einer Stunde über 100 mm Niederschlag auslösen.

„Als wir unsere Methode anhand historischer Daten testeten, stellten wir fest, dass die Vorhersagbarkeit von Stürmen auf der Grundlage der Landoberflächentemperaturen überraschend hoch ist, und die westafrikanischen Meteorologen finden unseren Ansatz sehr nützlich für ihre Arbeit“, sagt Professor Chris Taylor vom UKCEH.

„Wir gehen davon aus, dass mesoskalige konvektive Systeme in anderen Teilen der Welt ebenfalls von trockeneren Böden beeinflusst werden. Daher könnte unsere Methodik zur Verbesserung der Sturm- und Hochwasserwarnsysteme in tropischen Regionen wie Südasien und Australien sowie in Teilen der USA und Südamerikas eingesetzt werden.“

Das neue Nowcasting-Portal ermöglicht es den Meteorologen, Sturmwolken nahezu in Echtzeit via Satellit zu beobachten und mit dem historischen Sturmverhalten zu vergleichen sowie Daten über die aktuellen Bedingungen der Landoberfläche einzusehen. Das Online-Tool nutzt diese Daten, die alle 15 Minuten aktualisiert werden, um die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass ein mesoskaliges konvektives System verschiedene Gebiete der Sahelzone zwischen dem aktuellen Zeitpunkt und den nächsten sechs Stunden erreicht.

Die Wissenschaftler des UKCEH arbeiten weiterhin mit den Vorhersagediensten in Westafrika zusammen, um die Vorwarnzeit und ihre Zuverlässigkeit zu erhöhen, indem sie zusätzlich zur Landoberflächentemperatur weitere Faktoren, die das Sturmverhalten beeinflussen, in ihre Nowcast-Modellierung einbeziehen. Dazu gehören die Bodenfeuchtigkeit, die Luftfeuchtigkeit, die Windverhältnisse und die Niederschlagsmenge der vorangegangenen Tage.

Im Rahmen einer Zusammenarbeit mit ANACIM, dem nationalen Wetterdienst im Senegal, hat das UKCEH auch kurzfristige Vorhersagen über mögliche Überschwemmungsauswirkungen und -risiken in Dakar entwickelt, die auf dem Portal verfügbar sind. Es hofft auch, mit anderen Vorhersagediensten zusammenzuarbeiten, um diesen Dienst für andere Gebiete anzubieten.

Datum: Mai 3, 2022
Quelle: Britisches Zentrum für Ökologie und Hydrologie


Journal Reference:

  1. Christopher M Taylor, Cornelia Klein, Cheikh Dione, Douglas J Parker, John Marsham, Cheikh Abdoulahat Diop, Jennifer Fletcher, Abdoul Aziz Saidou Chaibou, Dignon Bertin Nafissa, Valiyaveetil Shamsudheen Semeena, Steven J Cole, Seonaid R Anderson. Nowcasting tracks of severe convective storms in West Africa from observations of land surface stateEnvironmental Research Letters, 2022; 17 (3): 034016 DOI: 10.1088/1748-9326/ac536d