Titelaufnahme

Titel
Investigating atmospheric blocking and related extreme events in Austria using observation-based datasets / Pichler Moritz, BSc
Verfasser/ VerfasserinPichler, Moritz Christoph
Begutachter / BegutachterinSteiner, Andrea
ErschienenGraz, 2023
Umfangxiv, 109 Blätter : Illustrationen, Diagramme
Anmerkung
Zusammenfassungen in englischer und deutscher Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
SchlagwörterÖsterreich / Gemäßigte Zone / Unwetter / Blockierende Wetterlage
Schlagwörter (GND)Graz
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-187714 
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Zusammenfassung

Persistente Hochdruckgebiete (Blocking) in den mittleren Breiten können in dieser Region vorherrschende Westwinde blockieren und können Extremwetterereignisse auslösen. Ziel dieser Arbeit ist es, Trends in der Häufigkeit von Blocking über nördlichen mittleren Breiten und den Zusammenhang mit Extremwetterereignissen in Österreich zu untersuchen. Ein Algorithmus zur Detektion von Blocking und ein lineares Regressionsverfahren wurden auf ECMWF Re-Analysis Version 5 (ERA5)-Daten (1950 – 2019) zur Trendbestimmung angewandt. Zusammenhänge zwischen Blocking und Extremwetter wurden anhand von ERA5 und WATCH Forcing Data ERA5 (WFDE5) (1980 – 2018) mittels eines Monte-Carlo-Algorithmus untersucht. Die resultierenden Trends in der Blockinghäufigkeit variieren je nach Region und Jahreszeit. Seit 1950 nahm die Häufigkeit zonal über dem Nordatlantik (Januar-Mai) und Asien (Februar) um 2 % pro Jahrzehnt ab, während sie über Europa (September) und Ostasien (Juni) um 2 % bzw. 4 % pro Jahrzehnt zunahm. Einige dieser Änderungen sind auf räumliche Verschiebungen zurückzuführen. Seit 1979 zeigen die regionalen Trends eine Zunahme über den Britischen Inseln im März und eine Abnahme über dem Nordatlantik im November. Es konnten Zusammenhänge zwischen Blocking in Mittel- und Osteuropa und häufigeren Hitzewellen in Österreich sowie zwischen Blocking über Nordeuropa und selteneren Hitzewellen in Österreich nachgewiesen werden. Ebenso gibt es Zusammenhänge zwischen Blocking über Nordeuropa, dem Nordatlantik und Grönland und häufigeren Kältewellen in Österreich. Schließlich konnten Zusammenhänge zwischen Blocking über Russland und häufigeren Starkniederschlagsereignissen sowie zwischen Blocking über den Britischen Inseln und der Nordsee und selteneren Starkniederschlagsereignissen in Österreich gezeigt werden. Diese Ergebnisse tragen dazu bei, Veränderungen der Auftrittshäufigkeit von blockierenden Hochdrucksystemen und mögliche Auswirkungen auf Extremwetter in Österreich besser zu verstehen.

Abstract

Atmospheric blocking events are persistent high-pressure systems in the mid- latitudes that can block the westerly flow usually prevailing in this region. They have previously been demonstrated to be connected to extreme weather events. This thesis aims to analyze trends in the frequency of blocking events over the northern mid-latitudes and to investigate the connection between blocking and extreme weather events specifically in Austria. We used ECMWF Re-Analysis Version 5 (ERA5) data (1950–2019) and applied a blocking detection algorithm and ordinary linear regression to detect trends. The connection between blocking and extreme weather was investigated using ERA5 and WATCH Forcing Data ERA 5 (WFDE5) (1980–2018) by applying a Monte-Carlo algorithm. The resulting trends in blocking frequency vary by region and season. Since 1950, blocking frequency decreased longitudinally by 2 % per decade over the North Atlantic (January–May) and Asia (February) while it increased by 2 % and 4 % per decade over Europe (September) and East Asia (June), respectively. Some of these changes represent spatial shifts. Since 1979, regional blocking trends represent an increase over the British Isles in March and a decrease over the North Atlantic in November. We find a connection between blocking over Central and Eastern Europe and increased heatwave frequency in Austria and between blocking over Northern Europe and decreased heatwave frequency in Austria. We also demonstrate a connection between blocking over Northern Europe, the North Atlantic and Greenland and more frequent cold spells in Austria. Finally, blocking over Russia is connected to more frequent heavy precipitation events while blocking over the British Isles and the North Sea is associated with less frequent heavy precipitation events in Austria. Our findings can help stakeholders better understand changes in blocking frequency over the northern hemisphere in the recent decades and effects on extreme weather in Austria.

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