Starkgewitter mit ihrem extremen Schadenspotential enthalten alle für die Luftfahrt relevanten Gefahren und haben zudem starken Einfluss auf einen effizienten Flugablauf. Im Rahmen dieser Arbeit werden daher mesoskalige Phänomene von Gewittern näher untersucht, um deren
Intensität, Lebensdauer sowie Verlagerung abzuleiten und daraus resultierende Gefahren zu unterscheiden. Dadurch soll die Kurzfristvorhersage von Starkgewittern verbessert werden. Hierfür wird die Rolle der vertikalen Windscherung sowie deren Modifikation beleuchtet und es werden Schadensmeldungen, numerische Modelldaten sowie Wetterradardaten von Extremereignissen analysiert. Die Arbeit besteht aus 4 Publikationen sowie einem Anhang über
Österreich spezifische Gewitteranalysen.
Im ersten Artikel wird ein Fallbeispiel untersucht, indem das synoptische Umfeld sowie die mesokaligen Phänomene und deren Veränderungen im Vordergrund stehen. Nördlich der Alpen entstanden an einer der Kaltfront vorlaufenden Konvergenzlinie Superzellen, welche
anschließend als Gewitterkomplex mit Bogenechoformation weiter ostwärts zogen. Für die Entwicklung des Starkgewitters war die lokale Veränderung der bodennahen vertikalen Windscherung entscheidend.
Der zweite Artikel bietet einen breiteren Überblick, indem europaweite
Gewitterschadensmeldungen untersucht werden und den für diese Meldungen abgeleiteten Indizes aus Analysen numerischer Vorhersagemodelle gegenübergestellt werden. Mit Hilfe von Blitzortungsdaten wurden neben der Trennung der Gewittergefahrenelemente auch Ereignisse ohne hochreichende Konvektion selektiert.
Diese Trennung der in Starkgewittern enthaltenen Gefahrenmomente wird anhand neuer dual polarisierter Wetterradardaten im dritten Artikel weiter verfolgt. Hagelfälle aus Oklahoma werden mittels zwei simultan arbeitender Radare im C- und S-Frequenzband verglichen um Unterschiede in der Hageldiagnose zu erhalten. Polarisierte Messgrößen zeigen hier eine starke vertikale Abhängigkeit in Bezug auf die Nullgradgrenze, unterschiedlich für beide Wellenlängen und das Potential zur Hagelgrößenunterscheidung bzw. die Abgrenzung zwischen Hagel und Starkregen. Diese in den USA gewonnenen Ergebnisse werden folgend Hagelfällen von den in Österreich neu installierten polarisierten Wetterradaranlagen gegenübergestellt.
In der vierten Publikation wird anhand einer österreichischen Wetterradarklimatologie der starke Einfluss der vertikalen Windscherung sowie der atmosphärischen Labilität auf die räumliche Starkgewitterverteilung sowie die horizontale Ausdehnung einzelner konvektiver Systeme im komplexen Gelände der Alpen und Umgebung aufgezeigt. Zudem werden die regionalen Unterschiede im Tagesgang der Gewitter beleuchtet.
Zuletzt finden sich im Anhang Österreich spezifische vertikale Windscherungsanalysen sowie Gewitterbeispiele von polarimetrischen Doppler-Wetterradardaten.