Eine Bibliothek der University of Queensland – voller Hagelkörner statt Bücher – hilft Forschern, zerstörerische Stürme besser zu verstehen und vorherzusagen.
Dr. Joshua Soderholm, ein ehrenamtlicher Senior Research Fellow der School of the Environment der University of Queensland, und der leitende Doktorand Yuzhu Lin von der Pennsylvania State University in den USA haben festgestellt, dass sich die Ergebnisse von Sturmmodellen erheblich verändern, wenn echte Hagelkörner verwendet werden.
Der Forschungsarbeit erscheint im Zeitschrift für Atmosphärenwissenschaften.
„Die Leute neigen dazu, sich einen Hagelkörner als perfekte Kugel vorzustellen, wie einen Golfball oder einen Cricketball“, sagte Dr. Soderholm. „Aber Hagel kann alle möglichen seltsamen Formen haben, von länglich bis zu einer flachen Scheibe oder mit Spitzen – keine zwei Hagelkörner sind gleich.“
„Herkömmliche wissenschaftliche Modelle zur Berechnung von Hagel gehen von kugelförmigen Hagelkörnern aus. Wir wollten wissen, ob sich dies ändert, wenn nicht-kugelförmige, natürliche Hagelkörner verwendet werden.“
3D-Rotation des Hagelschauers. Bildnachweis: Joshua Soderholm
Lin sagte, sie hätten dramatische Unterschiede festgestellt.
„Die Modellierung des Hagelkörners mit natürlicherer Form zeigte, dass er unterschiedliche Wege durch den Sturm nahm, unterschiedlich wuchs und an unterschiedlichen Orten landete“, sagte Lin. „Es hatte auch Auswirkungen auf die Geschwindigkeit und die Auswirkungen, die der Hagel auf dem Boden hatte. Diese Art der Modellierung wurde noch nie zuvor durchgeführt, daher ist es eine spannende Wissenschaft.“
Dr. Soderholm sagte, dass der Aufbau einer „Hagelkornbibliothek“ von entscheidender Bedeutung sei, um Hagelsturmsimulationen weiter zu verfeinern.
„Dies ist praktisch ein Datensatz zur Darstellung der vielen unterschiedlichen Formen von Hagelkörnern, um die Wettermodellierung genauer zu machen“, sagte er.
„Unsere Studie nutzte Daten von 217 Hagelproben, die 3D-gescannt und dann in zwei Hälften geschnitten wurden, um mehr über die Entstehung des Hagelkorns zu erfahren. Diese Daten sind nun Teil einer globalen Bibliothek, da wir versuchen, ein wirklich klares Bild von der Form und Struktur des Hagelkorns zu erhalten.“
Dr. Soderholm sagte, die Forschung habe großes Potenzial. „Derzeit ist die Modellierung speziell für Wissenschaftler gedacht, die Stürme untersuchen, aber das Endziel ist, in Echtzeit vorhersagen zu können, wie groß der Hagel sein wird und wo er niedergehen wird“, sagte er.
„Genauere Vorhersagen würden natürlich die Bevölkerung warnen, damit sie bei Hagelstürmen sicher bleiben und Schäden eindämmen kann. Aber auch Branchen wie Versicherungen, Landwirtschaft und Solarfarmen, die alle empfindlich auf Hagel reagieren, könnten davon erheblich profitieren.“
Dr. Soderholm ist außerdem Wissenschaftler am Australian Bureau of Meteorology. Einige Hagelproben für den UQ-Datensatz wurden von Higgins Storm Chasing bereitgestellt.
Weitere Informationen:
Yuzhu Lin et al, Modellierung nicht-sphärischer Hagelkörner, Zeitschrift für Atmosphärenwissenschaften (2024). DOI: 10.1175/JAS-D-23-0231.1