Am 22. Juni 2026 startet die meteorologische Messkampagne VITAL II, deren Ziel es ist, die Beobachtung der unteren ein bis zwei Kilometer der Atmosphäre über der Kölner Bucht erheblich zu verbessern. Diese Initiative wird unter der Leitung von Wissenschaftler*innen der Universität zu Köln in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Wetterdienst (DWD) sowie mehreren weiteren Universitäten aus Bonn, Tübingen, Hamburg, München und Frankfurt durchgeführt. Die Kampagne erstreckt sich über einen Zeitraum von drei Monaten, wobei die intensivste Beobachtungsphase von Juni bis August stattfinden wird.

Im Rahmen von VITAL II wird ein dichtes Beobachtungsnetz in der Kölner Bucht etabliert. Dieses Netzwerk umfasst sieben Fernmessstandorte, die kontinuierlich Daten zu Wind, Turbulenz, Temperatur und Luftfeuchtigkeit erfassen. Darüber hinaus sind über 50 automatische Bodenstationen im Einsatz, um meteorologische Daten in unmittelbarer Nähe zur Erdoberfläche zu dokumentieren. Ein innovativer Aspekt dieser Kampagne ist der Einsatz meteorologischer Drohnen, die Messungen bis in Höhen von rund zwei Kilometern ermöglichen. Zudem werden bis zu 120 Wetterballons als Referenzmessungen gestartet.

Verbesserung der Wettervorhersage

Die gewonnenen Daten werden mit den Beobachtungen des geostationären Satelliten MTG-S1 kombiniert. Dieser Satellit liefert kontinuierliche dreidimensionale Temperatur- und Feuchteprofile über Europa. Die Wissenschaftler*innen entwickeln neue Verfahren des maschinellen Lernens, um die unterschiedlichen Datenquellen zu verknüpfen und hochaufgelöste Profile der unteren Atmosphäre zu erstellen. Ziel dieser Forschung ist es, die Darstellung turbulenter Prozesse in Wettermodellen zu verbessern und zuverlässigere Wetterwarnungen, insbesondere für Gewitter und Starkregen, zu generieren.

Die Ergebnisse von VITAL II sollen darüber hinaus wichtige Erkenntnisse für die Planung zukünftiger Beobachtungsnetze und neuer Satellitengenerationen in der Wettervorhersage liefern. Die Kampagne wird somit nicht nur die Kurzfristprognosen für extremen Wetterereignisse verbessern, sondern auch einen nachhaltigen Beitrag zur Wetterforschung leisten.

Ein umfassenderer Kontext

Die Forschungsgruppe, die an VITAL II beteiligt ist, steht in einem weitreichenden Kontext, der die Wechselwirkungen zwischen dem Klimawandel und der sozioökonomischen Entwicklung untersucht. Der Einfluss von Klimaveränderungen und Wettermustern auf die globale wirtschaftliche Entwicklung wird hierbei besonders hervorgehoben. Einführung von Erdsystemmodellen (ESM) und integrierten Bewertungsmodellen (IAM) ermöglicht es, die Auswirkungen des Klimas auf die Wirtschaft präzise zu bewerten.

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Diese Forschung liefert entscheidende Erkenntnisse für politische Entscheidungen und Strategien zur Anpassung an den Klimawandel sowie zum Klimaschutz. Dabei wird auch die interne Klimavariabilität beachtet, die sowohl den globalen als auch den regionalen Klimawandel und extreme Wetterereignisse beeinflusst. Anmerkenswert ist, dass aktuelle Klimamodelle häufig grobe räumliche Auflösungen verwenden und die Darstellung von Klima- und Wetterextremen limitiert ist.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, zielen die IAMs darauf ab, die komplexen Wechselwirkungen zwischen menschlichen und natürlichen Systemen abzubilden. Der Ansatz der Zwei-Wege-Kopplung verbessert das Verständnis der klimatischen Auswirkungen auf menschliche Systeme. Diese Methodik ist entscheidend für die Entwicklung von Anpassungsstrategien, welche die Anpassungen an den Klimawandel auf lokaler Ebene unterstützen und gleichzeitig wirtschaftliche Schäden minimieren.