Das Swiss Experiment und die Zukunft der Vorhersage von alpinen ...

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

44 Forum für Wissen 2007 Auge gefasst. Die Verbesserung der Vorhersage entsteht dadurch, dass über mobile Radargeräte und die automatischen Sensorscope-Stationen eine viel bessere Erfassung der Intensität und räumlichen Verteilung des Niederschlags möglich ist. Zusammen mit den zusätzlichen Messungen der Bodenfeuchte oder eventuell des Zustands der Schneedecke wird damit sowohl der Ausgangszustand des Einzugsgebietes als auch das Ereignis besser quantifiziert und führt zu verbesserten Abflussprogosen. Damit eine zeitgerechte Einrichtung der Messsysteme und des Vorhersagemodelllaufes unter Berücksichtigung der zu messenden Daten überhaupt möglich ist, muss eine automatische Datenerfassung, -übermittlung und -verwertung (Assimilation) vorbereitet sein. Diese Wertschöpfungskette ist das Hauptanliegen des SwissEx. 4 Schlussfolgerungen und Ausblick Der in diesem Artikel beschriebene Plan für zukünftige Vorhersagen von Alpinen Naturgefahren ist unvollständig und behandelt nur Teilaspekte. Er beruht auf zwei Voraussetzungen: a) dass die Entwicklung hin zu besseren und detaillierteren Vorhersagen des Wetters weitergeht und sich beschleunigt; und b) dass die Forschung rasch Fortschritte macht im quantitativen Verständnis der Auslösung von solchen Ereignissen. Vor diesem Hintergrund wird aber klargemacht, dass wir bereits heute in der Lage sind, gewisse Dinge auszuprobieren und dabei zu lernen. Diese Funktion erfüllt das SwissEx- Anwendungsbeispiel: Für die Abflussvorhersage im Oberlauf von Alpinen Einzugsgebieten ist es bereits heute möglich, neue Messeinrichtungen mit neuen Modellen zu kombinieren und so zu einer besseren Vorhersage zu gelangen. Wie gut das funktioniert und wie praxistauglich das sein wird, kann erst die Durchführung eines Pilotexperimentes zeigen. Dies ist innerhalb der nächsten vier Jahre geplant. Gleichzeitig setzen wir uns dafür ein, dass kleinskalige meteorologische Modelle für unsere Anliegen entwickelt werden, um über die Assimilation auch die lokale meteorologische Vorhersage zu verbessern. Auf der anderen Seite wurden inzwischen eine ganze Reihe von Forschungsprojekten gestartet, die zum Ziel haben, die Auslösung von weiteren Naturereignissen wie Murgängen, geschiebeführenden Wildbach-Hochwasser, Hangrutschen und Lawinen so zu verstehen, dass eine deterministische Vorhersage möglich wird. Das SwissEx besteht nicht nur aus dem oben diskutierten Anwendungsbeispiel, sondern hat weitere wichtige Vorhaben: Ein Aspekt ist es, eine neue Gemeinschaft zwischen Forschern, Anwendern und der Öffentlichkeit zu schaffen, die von wechselseitigem Nutzen ist. Es geht darum, dass einerseits jeder Interessierte die Möglichkeit hat, sich an der Messung und Beobachtung von Umweltparametern zu beteiligen, indem er z. B. eine Sensorscope-Station bei sich im Garten aufstellt. Dafür hat er Zugriff auf die Gesamtheit der Messdaten und Unterstützung durch einfache Werkzeuge, die ihm bei der Datenvisualisierung und -analyse helfen. Auf der anderen Seite wird den Forschern das Leben vereinfacht, indem das Sammeln von Metadaten, die Aufbewahrung und Pflege der gesammelten Daten und schliesslich die Verwertung der Daten durch eine Infrastruktur unterstützt wird. Dank Wir danken allen, die geholfen haben, Ideen zum Swiss Experiment zu entwickeln und sich im CCES in den Grundlagenprojekten engagieren. Insbesondere wollen wir Domenico Giardini, Paolo Burlando und Nikolaus Gotsch erwähnen. Simon Löw und Sarah Springman engagieren sich für die Naturgefahreneinheit im CCES und Vincent Luyet, Andreas Wombacher, Guillermo Barrenextea und Phillip Schneider haben schon entscheidende Beiträge zum SwissEx geleistet. Das SwissEx wird vom Schweizer Nationalfonds z.B. über das NCCR MICS und von privaten Partnern wie Microsoft gefördert. Ganz besonders wichtig für den Fortschritt ist die andauernde Unterstützung durch die Schweizer Gebirgskantone, aufgrund derer die Schweiz z. B. über ein weltweit einzigartig dichtes Stationsnetz (IMIS, ENET, SwissMetNet) verfügt. Dabei werden Innovationen besonders vom Wallis (Charly Wuilloud, Dominique Bérod) und Graubünden (Christian Wilhelm) gefördert. 5 Literatur ABERER, K., HAUSWIRTH, M., SALEHI, A. 2006: A Middleware for Fast and Flexible Sensor Network Deployment. VLDB 2006: 1199–1202. ARASU, A.; BABCOCK, B.; BABU, S.; CIESLE- WICZ, J.; DATAR, M.; ITO, K.; MOTWANI, R.; SRIVASTAVA, U.; WIDOM, J., 2006: Data- Stream Management: Processing High- Speed Data Streams, chapter STREAM: The Stanford Data Stream Management System. Springer. BRÜNDL, M.; ETTER, H.-J.; STEINIGER, M.; KLINGLER, CH.; RHYNER, J.; AMMANN, W.J., 2004: IFKIS – a basis for managing avalanche risk in settlements and on roads in Switzerland. Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 4: 309–313. CULLER, D.; ESTRIN, D.; SRIVASTAVA, M., 2004: Overview of Sensor Networks, IEEE Computer, Special Issue in Sensor Networks, Aug 2004. GRAF, CH., A. BADOUX, F. DUFOUR, B. FRITSCHI, B.W. MCARDELL, J. RHYNER, R. KUNTNER, PH. TEYSSEIRE, U. NIGG, 2007: Alarmsystem für murgangfähige Wildbäche – Beispiel Illgraben. Wasser energ. luft 99, 2: 119–128. HEGG, C., 2007: Warnungen – notwendige aber nicht hinreichende Bedingung für erfolgreiche Interventionen zur Schadensbegrenzung bei aussergewöhnlichen Naturereignissen. Forum für Wissen 2007: 47–51. KRAJEWSKI, W.F.; SMITH, J.A., 2002: Radar hydrology: rainfall estimation. Adv. Water Resour. 25, 8–12: 1387–1394. LEHNING, M.; BARTELT, P.; BROWN, R.L.; RUSSI, T.; STÖCKLI, U.; ZIMMERLI, M., 1999: Snowpack Model Calculations for Avalanche Warning based upon a new Network of Weather and Snow Stations. Cold Reg. Sci. Technol. 30: 145–157. LEHNING, M.; VÖLKSCH, I.; GUSTAFSSON, D.; NGUYEN, T.A.; STÄHLI, M.; ZAPPA, M.; 2006: ALPINE3D: A detailed model of mountain surface processes and its application to snow hydrology. Hydrol. Process. 20: 2111–2128.
Forum für Wissen 2007 45 LEHNING, M.; FIERZ, C., 2007: Assessment of snow transport in avalanche terrain. Cold Reg. Sci. Technol. doi:10.1016/j.coldregions.2007.05.012. ROMANG, H.; GERBER, M.; HEGG, CH.; HIL- KER, N.; DUFOUR, F.; RHYNER, J., 2007: IF- KIS-Hydro – Informations- und Warnsystem für hydrologische Naturgefahren. Wasser energ. luft 99, 2: 129–132. ROTACH, M.W., 2007: Neue Entwicklungen in der Wettervorhersage: Potential und Anforderungen für Anwender. Forum für Wissen 2007: 19–23. RHYNER, J., 2007: Lawinenwarnung Schweiz – Komponenten eines bewährten Warnsystems. Forum für Wissen 2007: 11–18. SIECK, L.C.; BURGES, S.J.; STEINER, M., 2007: Challenges in obtaining reliable measurements of point rainfall. Water Resour. Res. 43, 1: W01420, doi: 10.1029/2005 WR004519. SIMMHAN, Y.L.; PLALE, B.; GANNON, D., 2005: A survey of data provenance in e- science, SIGMOD Record. 34, 3: 31–36. STÄHLI, M.; BARTELT, P., 2007: Von der Auslösung zur Massenbewegung. Forum für Wissen 2007: 33–38. TESTIK, F.Y.; BARROS, A.P., 2007: Toward elucidating the microstructure of warm rainfall: A survey. Rev. Geophys. 45, 2: RG2003, doi: 10.1029/2005RG000182. ZAPPA, M.; RHYNER, J.; GERBER, M.; EGLI, L; STÖCKLI, U.; HEGG, C., 2006: IFIKIS- HYDRO MountainFloodWatch – Eine endbenutzer-orientierte Plattform für Hochwasserwarnung. In: Risikomanagement extremer hydrologischer Ereignisse. Beiträge zum Tag der Hydrologie 2006, 22–23 März 2006. Forum für Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 15, 2: 189–200. ZAPPA, M.; VOGT, S., 2007: Hochwasser-Vorhersagesysteme der neusten Generation im Praxis-Test. Forum für Wissen 2007: 25–31. Abstract The Swiss Experiment and future predictions of alpine natural hazards Increasing environmental problems worldwide and the associated increasing awareness of global environmental change in our societies clearly show the need to build a new community of collaboration between the public, environmental scientists and administration. This should lead to a new and better way to conduct environmental science and environment-related decision making. An important part of this is prediction and warning of natural hazards. The lead idea here is that flexible methods of risk management need to be deployed to deal with potentially changing and more extreme events. The Swiss Experiment (SwissEx) will be an important trigger for creating the new community of collaboration and a building block to construct prediction systems of small scale Alpine natural hazards. In the Swiss Experiment, multidisciplinary environmental observations based on new sensor and data technology will make it possible to achieve an affordable yet unprecedented spatial and temporal resolution of complex environmental systems. It is structured along three major axes: data acquisition – the process of measuring and recording environmental parameters; data management – the means to safely store that data and channel it to its users; and data exploitation – the application of models to that data in order to transform it into scientific and practical results. As a first step, improved local observations will be used to predict local flooding events. Keywords: prediction, natural hazard, flood, debris flow, avalanche, alpine terrain, modelling, sensor networks.
Seite 1 und 2: Forum für Wissen 2007: 39-45 39 Da
Seite 3 und 4: Forum für Wissen 2007 41 Seite her
Seite 5: Forum für Wissen 2007 43 für alpi

Das Swiss Experiment und die Zukunft der Vorhersage von alpinen ...

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?