X-Band-Regenradare

Von 2011 bis 2016 hat die Arbeitsgruppe ein Netzwerk von vier selbstentwickelten Niederschlagsradaren im Raum Itzehoe nordwestlich von Hamburg betrieben sowie betreibt heute noch ein Radar auf dem Dach des Geomatikums (wetterradar.uni-hamburg.de bzw. Projektseite) und ein neues im Alten Land. Mit dieser Datenbasis sind eine Reihe von aufschlussreichen Untersuchungen möglich:

• PATTERN-X (Master): Räumlich heterogener Niederschlag führt zu entsprechenden Bodenfeuchtemustern, die über einige Tage hinweg die Verdunstung und damit den unteren Antrieb der Atmosphäre bestimmen. Um diese Gedächtnisfunktion des Bodens experimentell zu erfassen, wurde im Frühjahr 2014 das PATTERN-Netzwerk um vier Energiebilanzstationen ergänzt. In der Arbeit sollen zunächst die Energiebilanzen an den Stationen abgeleitet und verglichen werden. Danach soll der Zusammenhang mit Niederschlagsereignissen bestimmt werden. Alternativ oder ergänzend kann der gleiche Zusammenhang in Modellstudien (Bodenmodelle JSBACH oder TERRA/COSMO) betrachtet werden.
• Zeitliche und räumliche Struktur von Niederschlag (Bachelor und Master): Kaum eine andere meteorologische Größe ist so variabel wie der Niederschlag. Bisherige Arbeiten zur Quantifizierung dieser Eigenschaften nutzen Niederschlagsmessnetze oder operationelle Wetterradare – damit können Zeitskalen von 10 Minuten und mehr und Raumskalen von 1 Kilometer und mehr aufgelöst werden. Die PATTERN-Daten erlauben nun erstmalig einen Blick auf kleinere Skalen (30 Sekunden, 100 Meter)! Wie variabel ist Niederschlag auf diesen Skalen? Wie viele Informationen verpassen die bisherigen Messsysteme?
• Scan-Strategien im Vergleich: Die Wetterdienstradare tasten alle 5 min ein einzelnes Luftvolumen ab. Die PATTERN Radare drehen hingegegen viel schneller - eine Umdrehung dauert nur rund 2,5 Sekunden. D.h. die 30 Sekunden-Werte des PATTERN Radars sind nicht instantan, sondern ein zeitliches Mittel aus etwa 12 Werten. Welche Strategie erfasst besser die Niederschlagsakkumulation? Kann man die unterschiedlichen Strategien in Niederschlagsspektren wiederfinden? Welches System zeigt geringeres Rauschen?
• Erweiterung der Sommerschauer-Statistik aus der Bachelorarbeit von Bastian Kirsch durch Messdaten des neuen Wetterdienst-Radars Boostedt. „Irgendwo regnet es immer – stimmt das?“ Version 2.0.
• Vier überlappende Radarmessungen - viermal das gleiche? (Bachelor): Im PATTERN-Projekt werden seit mehreren Jahren vier Radare mit überlappenden Messgebieten gemessen. Perfekte Radare würden im Überschneidungsbereich das Gleiche messen - reale Radar sind jedoch vor allem von Dämpfung beeinflusst. Wie groß sind die Unterschiede und wie lassen sie sich durch Dämpfung erklären?

Interesse an einer Bachelorarbeit mit Niederschlagsradaren? Bitte einfach Kontakt mit Felix Ament  oder Marco Clemens aufnehmen!