1. Jahresbericht (german version) - Foresight & Policy Development

WP 5.2a: Regionalisierungstool Temperatur mean (Schöner)
Die Arbeiten des Workpackages 5.2a befassten sich mit der Implementierung einer Downscaling-
Methode für T2m basierend auf MM5 bzw. ALADIN Model Runs. Die Tätigkeiten umfassten neben
der Installation des Statistikpakets R und des Downscaling Moduls CLIM.PACT eine Anpassung von
CLIM.PACT für den Alpenraum und ein Gridding der Stationsdaten. Das Downscaling an den Stationskoordinaten
mittels CLIM.PACT kann entweder mittels Multipler Linearer Regression oder mittels
Analogmethode erfolgen.
Für die Regionalisierung der Stationswerte wird eine abgewandelte AURELHY-Methode verwendet.
Diese Methode führt eine PCA-Analyse der Orographie durch und beschreibt die Geländeform durch
eine Anzahl von Principal Components (PCs). Diese PCs sowie die Seehöhe, Longitude und Latitute
werden als unabhängige Prediktoren für die Ermittlung einer multiplen linearen Regression verwendet.
Die Anpassung des Regressionsmodells erfolgt mittels einer schrittweisen multiplen linearen Regression
aus den bekannten Klimawerten an den Stationskoordinaten (abhängige Größe) und den
zeitlich konstanten Geländeparametern (unabhängige Größen). Diese Regression ist für jeden Tag
der Untersuchungsperiode zu bestimmen und anschließend die Residueninterpolation durchzuführen
(mit Thin-Plate Spline, analog wäre auch eine Interpolation mit einem Kriging-Ansatz möglich).
Als alternative Methode zu der abgewandelten AURELHY-Methode wurde auch eine Gridding-
Methode unter Verwendung von bereits vorliegenden Grids monatlicher Klimanormalwerte 1961-90
für alle Monate des Jahres entwickelt. Dabei wird aus den Monatsgrids für jeden Tag ein Tagesgrid
der Klimanormalwerte interpoliert und anschließend die Residuen an den Stationskoordinaten ermittelt.
Mittels Thin-Plate Spline erfolgt dann eine Interpolation des Residuenfeldes.
Zusätzlich wurde Vergleiche verschiedener Downscaling-Methoden und eine Bestimmung von Rechenzeit
und Speicherbedarf für die Long Runs durchgeführt. Von den ursprünglich ins Auge gefassten
Downscaling-Methoden (CCA, Regression, Downscaling von Tageswerten und Monatswerten,
Wettergenerator) wurde auf einen Wettergenerator verzichtet, da diese nicht in der Lage sind, räumlich
korreliert Muster zu erzeugen. Eine CCA ist mit CLIM-PACT nicht möglich und wurde daher ebenfalls
nicht verwendet. Die verschiedenen Methoden konnten nur mit Probedaten getestet werden,
da die entsprechenden Daten für Österreich von MM5 und ALADIN noch nicht vorliegen.
Als Ergebnis dieses Workpackages liegt nun eine für den Alpenraum geeignete Methode der Regionalisierung
von Tagesmitteltemperaturen vor.
WP 5.2b: Regionalisierungstool Temperatur min/ max (Loibl)
Die Regionalisierung der Minimums- und Maximumstemperatur sollte ebenfalls mit dem im Rahmen
von WP 5.2a entwickelten Regionalisierungstools durchgeführt werden, wobei Tmin über den mittleren
Tagsgang der Monatsmittel-Temperatur und der Differenz zwischen dem Monatsmittel der Minimumstemperatur
und aktuellen Temperatur um 6h, Tmax über den mittleren Tagsgang der Monatsmittel-Temperatur
und Differenz zwischen Monatsmittel der Maximumstemperatur und der Temperatur
um 12h abgeschätzt wird.
Eine Berücksichtigung etwaiger Temperaturinversionen in den dafür „anfälligen“ Regionen ist dabei
abhängig von Wolkenbedeckung, Wind, Jahreszeit. Dafür ist allerdings eine umfassende Analyse
der Messdaten in diesen Regionen notwendig, die bis jetzt noch nicht erfolgte.
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Research for Climate Protection:Model Run Evaluation