Ein vom UK Centre for Ecology & Hydrology (UKCEH) entwickeltes Online-Portal wird Meteorologen in Westafrika ermöglichen, Gemeinden früher und zuverlässiger vor großen Stürmen zu warnen.
Stürme in der Sahelzone, die eine Größe von über 100 km erreichen können, sind seit den 1980er Jahren aufgrund der globalen Erwärmung extremer geworden, mit intensiveren Niederschlägen. Schwere Überschwemmungen während des Monsuns von Juni bis September verursachen den Tod von Menschen und Vieh, beschädigen Eigentum und Infrastruktur und hinterlassen Tausende von Menschen ohne Obdach und Existenzgrundlage.
Hochmoderne Wettervorhersagemodelle haben Schwierigkeiten, vorherzusagen, wo neue Stürme auftreten und wie stark sie sein werden, was es schwierig macht, Menschen in betroffenen Gebieten zu warnen, damit sie ihr Eigentum und Vieh schützen oder aus der Gefahrenzone herauskommen können Weg.
Nationale Prognoseagenturen 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 kürzlichen Durchbruchs von UKCEH-Wissenschaftlern können sie diese kurzfristigen Vorhersagen, die als „Nowcasts“ bekannt sind, jetzt sechs Stunden im Voraus und mit einem höheren Maß an Genauigkeit erstellen. Die neue Forschung ergab, dass trockenere Böden die Intensität von Stürmen erhöhen können, wenn sie unterwegs sind, was sich auf ihre Reise und die Menge an Niederschlag auswirkt, die sie produzieren.
Diese neuartigen Nowcasting-Vorhersagen und zugehörigen Satellitenbeobachtungen für Westafrika sind über das neue kostenlose Portal des UKCEH verfügbar, das vom Natural Environment Research Council (NERC) finanziert wurde.
Nationale Prognostiker können die Daten interpretieren und lokalisierte Vorhersagen treffen, indem sie Warnungen an Menschen in Gebieten senden, die voraussichtlich von einem Sturm heimgesucht werden. Im vergangenen Jahr nutzten Meteorologen im Senegal im Rahmen eines Testlaufs mit dem Nowcasting-Tool eine Unwetterwarnung per SMS an die Öffentlichkeit.
Dr. Steven Cole vom UKCEH sagt: „Das Portal ist ein großartiges Beispiel dafür, wie neue wissenschaftliche Erkenntnisse durch die Zusammenarbeit mit Prognostikern in brauchbare Echtzeit-Tools umgesetzt werden können. Wichtig ist, dass dies Gemeinden in Westafrika dabei unterstützen wird, das Hochwasserrisiko besser zu bewältigen Regenfall.“
Eine kürzlich veröffentlichte Studie in Umweltforschungsbriefe fanden heraus, dass die Verwendung von Daten über Landoberflächentemperaturen Vorhersagen über den Weg und die Stärke eines sich nähernden mesoskaligen Konvektionssystems (MCS) bis zu 12 Stunden im Voraus verbessert. Diese „Megastürme“ können größer als England sein und in nur einer Stunde über 100 mm Niederschlag entfesseln.
„Wir haben beim Testen unserer Methodik anhand historischer Daten ein überraschendes Maß an Vorhersagbarkeit von Stürmen anhand von Landoberflächentemperaturen festgestellt, und westafrikanische Prognostiker finden unseren Ansatz für ihre Arbeit sehr nützlich“, sagt Professor Chris Taylor vom UKCEH.
„Wir würden erwarten, dass auch mesoskalige Konvektionssysteme in anderen Teilen der Welt von trockeneren Böden beeinflusst werden. Daher könnte unsere Methodik möglicherweise zur Verbesserung von Sturm- und Überschwemmungswarnsystemen in tropischen Regionen wie Südasien und Australien sowie in Teilen der USA eingesetzt werden und Südamerika.“
Das neue Nowcasting-Portal ermöglicht es Prognostikern, Sturmwolken nahezu in Echtzeit über Satellit zu beobachten und sie mit historischem Sturmverhalten zu vergleichen sowie Daten über die aktuellen Landoberflächenbedingungen anzuzeigen. Das Online-Tool berechnet dann anhand dieser alle 15 Minuten aktualisierten Daten die Wahrscheinlichkeit, dass ein mesoskaliges Konvektionssystem zwischen der aktuellen Zeit und sechs Stunden in der Zukunft verschiedene Gebiete der Sahelzone erreicht.
UKCEH-Wissenschaftler arbeiten weiterhin mit Vorhersagediensten in Westafrika zusammen, um die Vorwarnzeit und ihre Zuverlässigkeit zu erhöhen, indem sie neben der Landoberflächentemperatur weitere Faktoren kombinieren, die das Sturmverhalten in ihrer Nowcast-Modellierung beeinflussen. Dazu gehören Bodenfeuchte, Luftfeuchtigkeit, Windverhältnisse und die Niederschlagsmenge der vorangegangenen Tage.
Im Rahmen einer Zusammenarbeit mit ANACIM, dem nationalen Wetterdienst in Senegal, hat UKCEH auch kurzfristige Prognosen zu potenziellen Hochwasserauswirkungen und -risiken in Dakar entwickelt, die auf dem Portal verfügbar sind. Es hofft auch, mit anderen Vorhersagediensten zusammenzuarbeiten, um diesen Dienst für andere Bereiche bereitzustellen.
Christopher M. Taylor et al., Nowcasting-Spuren schwerer Konvektionsstürme in Westafrika aus Beobachtungen des Zustands der Landoberfläche, Umweltforschungsbriefe (2022). DOI: 10.1088/1748-9326/ac536d
Bereitgestellt vom UK Centre for Ecology & Hydrology