31 research outputs found

    A tribute to Peter Hupfer's 90th birthday

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    The development of science in the former German Democratic Republic (GDR) experienced some disruptions with the reunification of Germany. Nevertheless, it was possible to maintain a certain continuity in climate research, which can be seen as a personal merit of Prof. Dr. Peter Hupfer. The development of climate research from the 1950s to the present and his part in it will be acknowledged in the present article

    Wetterinformationen fĂŒr die Ausschreibungen von Offshore-Windparks nach dem Gesetz zur Entwicklung und Förderung der Windenergie auf See (WindSeeG)

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    EnergiewendeFĂŒr die erfolgreiche DurchfĂŒhrung der Energiewende ist die Errichtung von Offshore-Windparks in der Ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) Deutschlands ein wichtiger Baustein. Bisher wurden die Windparks in der Deutschen Bucht und in der Westlichen Ostsee durch die jeweiligen Betreiber geplant und die Planung beim Bundesamt fĂŒr Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) als zustĂ€ndiger Genehmigungsbehörde geprĂŒft. Mit dem Inkrafttreten des WindSeeG ist ein Teil dieser Planungshoheit auf das BSH ĂŒbergegangen: Nunmehr werden die FlĂ€chen, die fĂŒr die Errichtung von Windparks geeignet sind, öffentlich ausgeschrieben, um den am besten geeigneten Betreiber zu ermitteln. Maßgeblich ist die Höhe der beanspruchten staatlichen Förderung. Vor der Ausschreibung werden die FlĂ€chen durch das BSH in Bezug auf Baugrund, Meeresumwelt sowie die vorhandenen Wind- und ozeanographischen VerhĂ€ltnisse untersucht. Diese Untersuchungen dienen neben der Entscheidung ĂŒber die Eignung der FlĂ€che insbesondere auch der Gebotsberechnung durch die Bieter. Die erste Ausschreibungsrunde startet im MĂ€rz 2021 mit den FlĂ€chen N-3.7, N-3.8 in der Nordsee und O-1.3 in der Ostsee. FĂŒr die Kalkulation des Ertrages durch die Bieter sind genaue Informationen ĂŒber die WindverhĂ€ltnisse entscheidend. Der DWD koordiniert dazu die Zusammenstellung verschiedener Datenquellen. Hierbei handelt es sich a) um die Messungen des Windprofils in Höhen von etwa 30 m bis 100 m an den Forschungsplattformen in Nord- und Ostsee, FINO1 und FINO2, b) die durch externe Auftragnehmer im Auftrag des BSH durchgefĂŒhrten einjĂ€hrigen In-Situ-LiDAR-Messungen auf den FlĂ€chen N-3.7 und N-3.8 sowie c) Auswertungen der Daten der Reanalysen COSMO REA6 und ERA5 durch den DWD. Diese Daten sind Grundlage fĂŒr die Erstellung zusammenfassender Gesamtberichte ĂŒber die WindverhĂ€ltnisse in den 3 FlĂ€chen nach Stand von Wissenschaft und Technik. Der Vortrag gibt einen Überblick ĂŒber die rechtlichen Rahmenbedingungen, die fĂŒr das Ausschreibungsjahr 2021 durchgefĂŒhrten Untersuchungen sowie einen Ausblick auf die kĂŒnftigen Herausforderungen

    Regional atmospheric reanalysis activities at Deutscher Wetterdienst: review of evaluation results and application examples with a focus on renewable energy

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    Based on the numerical weather prediction model COSMO of Germany's national meteorological service (Deutscher Wetterdienst, DWD), regional reanalysis datasets have been developed with grid spacing of up to 2 km. This development started as a fundamental research activity within the Hans-Ertel-Centre for Weather Research (HErZ) at the University of Bonn and the University of Cologne. Today, COSMO reanalyses are an established product of the DWD and have been widely used in applications on European and national German level. Successful applications of COSMO reanalyses include renewable energy assessments as well as meteorological risk estimates. The COSMO reanalysis datasets are now publicly available and provide spatio-temporal consistent data of atmospheric parameters covering both near-surface conditions and vertical profiles. This article reviews the status of the COSMO reanalyses, including evaluation results and applications. In many studies, evaluation of the COSMO reanalyses point to an overall good quality and often an added value compared to different contemporary global reanalysis datasets. We further outline current plans for the further development and application of regional reanalyses in the HErZ research group Cologne/Bonn in collaboration with the DWD

    Towards a more reliable historical reanalysis: improvements for version 3 of the Twentieth Century Reanalysis system

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    Historical reanalyses that span more than a century are needed for a wide range of studies, from understanding large‐scale climate trends to diagnosing the impacts of individual historical extreme weather events. The Twentieth Century Reanalysis (20CR) Project is an effort to fill this need. It is supported by the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), the Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES), and the U.S. Department of Energy (DOE), and is facilitated by collaboration with the international Atmospheric Circulation Reconstructions over the Earth initiative. 20CR is the first ensemble of sub‐daily global atmospheric conditions spanning over 100 years. This provides a best estimate of the weather at any given place and time as well as an estimate of its confidence and uncertainty. While extremely useful, version 2c of this dataset (20CRv2c) has several significant issues, including inaccurate estimates of confidence and a global sea level pressure bias in the mid‐19th century. These and other issues can reduce its effectiveness for studies at many spatial and temporal scales. Therefore, the 20CR system underwent a series of developments to generate a significant new version of the reanalysis. The version 3 system (NOAA‐CIRES‐DOE 20CRv3) uses upgraded data assimilation methods including an adaptive inflation algorithm; has a newer, higher‐resolution forecast model that specifies dry air mass; and assimilates a larger set of pressure observations. These changes have improved the ensemble‐based estimates of confidence, removed spin‐up effects in the precipitation fields, and diminished the sea‐level pressure bias. Other improvements include more accurate representations of storm intensity, smaller errors, and large‐scale reductions in model bias. The 20CRv3 system is comprehensively reviewed, focusing on the aspects that have ameliorated issues in 20CRv2c. Despite the many improvements, some challenges remain, including a systematic bias in tropical precipitation and time‐varying biases in southern high‐latitude pressure fields

    StĂŒrme ĂŒber dem Nordatlantik und Nordeuropa

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    StĂŒrme ĂŒber dem Nordatlantik und Nordeuropa: Die KĂŒsten Nordeuropas liegen im Bereich der vom Nordatlantik ostwĂ€rts ziehenden Tiefdruckgebiete und sind deshalb besonders anfĂ€llig fĂŒr StĂŒrme und die von ihnen verursachten SchĂ€den. Diese betreffen sowohl die KĂŒstenanwohner als auch ihren Besitz, ihre HĂ€user, die Forst- und Agrarwirtschaft sowie die Schifffahrt und die Offshore-Industrie. Extratropische StĂŒrme ĂŒber dem Nordatlantik können zudem zu extremen Wetterereignissen wie Sturmfluten, hohen Wellen und Überflutungen durch StarkniederschlĂ€ge fĂŒhren. Deshalb ist es wichtig, das vergangene Sturmklima zu untersuchen. Um zuverlĂ€ssige Statistiken der Anzahl und StĂ€rke der StĂŒrme der Vergangenheit abzuleiten werden lange und homogene, kontinuierliche meteorologische Zeitreihen benötigt. Die Auswertung solcher Statistiken zeigt, dass in den letzten 50-60 Jahren die SturmtĂ€tigkeit ĂŒber dem Nordatlantik zugenommen hat. Betrachtet man allerdings lĂ€ngere ZeitrĂ€ume von hundert und mehr Jahren wird deutlich, dass es sich dabei vor allem um dekadische VariabilitĂ€t handelt und kein Langzeittrend erkennbar ist. Aus diesen Erkenntnissen, sowie aus Szenariorechnungen mit Klimamodellen, können Aussagen zu voraussichtlichen zukĂŒnftigen Sturmentwicklungen abgeleitet werden Storms over the North Atlantic and Northern Europe: The coasts of Northern Europe are located in a region which is affected by the North Atlantic eastwards moving low pressure areas and they are therefore vulnerable to storms and according damages. These affect coastal residents and their property such as houses, forestry and agriculture, or shipping and offshore industry. In addition, extratropical storms over the North Atlantic may lead to extreme weather related events such as storm surges, high waves and flooding due to high precipitation amounts. It is therefore of great importance to analyze past storm climate. To derive reliable statistics of past storm frequency and intensity changes, long homogeneous and continuous meteorological time series are necessary. The analysis of these statistics shows an increase in storm activity over the North Atlantic during the past 50-60 years. But when longer periods of 100 and more years are examined, decadal variability predominates and no long-term trend can be detected. From these findings, and from scenario simulations with climate models, possible future storm developments can be derive
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