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Exzellenz vernetzt

Forschen

Sungmin O (Mitte), erfolgreiche Dissertantin des DK Klimawandel, Ulrich Foelsche (l.), Koordinator der NASA-Kooperation, und Gottfried Kirchengast, Projektleiter des WegenerNet. Foto: Uni Graz/Tzivanopoulos

Das WegenerNet in der Südoststeiermark umfasst über 150 Stationen zur Langzeitbeobachtung von Wetter und Klima als Teil der internationalen Klimaforschungs-Laborregion Steirisches Raabtal. Grafik: Uni Graz/Wegener Center 2017

Der Vergleich der hochaufgelösten Niederschlagsdaten des WegenerNet für ein Starkregenereignis im Juli 2015 (blaue Konturbilder links, schwarze Kurven rechts) mit den GPM-IMERG-Daten der NASA (pro roter Gridbox links, farbige Kurven rechts) illustriert die Fähigkeit des Messnetzes zur Evaluierung und Verbesserung der Satellitendaten. Grafik: Uni Graz/Wegener Center/HESS 2017

Klimaforschung der Uni Graz ist bei der NASA gefragt

Nun ist es wissenschaftlich bestätigt: Das WegenerNet der Universität Graz ist das weltweit zuverlässigste räumlich hochauflösende Klimastationsnetz. Über 150 Messstationen in der südoststeirischen Region Feldbach, die jeweils weniger als zwei Kilometer voneinander entfernt sind, zeichnen im Fünf-Minuten-Takt unter anderem Daten zu Temperatur, Niederschlag, Wind und Bodenfeuchte auf. Im Rahmen einer Kooperation mit der NASA haben ForscherInnen der Uni Graz gemeinsam mit amerikanischen Kollegen gezeigt, dass das WegenerNet bestens geeignet ist, zur Verbesserung der satellitengestützten weltweiten Niederschlagsmessungen der NASA beizutragen. Gleichzeitig wurde deutlich, dass die steirische Anlage vergleichbare Einrichtungen nicht nur in der zeitlichen und räumlichen Dichte der Messungen, sondern auch in der Qualität der gewonnenen Daten übertrifft.

Niederschlagsdaten spielen eine wichtige Rolle, um den Klimawandel und Wetterextreme besser zu verstehen. „Erst vor wenigen Tagen hat ein massiver Extremniederschlag in Teilen von Graz gezeigt, wie sehr der Klimawandel solche Extreme verstärken kann“, so Univ.-Prof. Dr. Gottfried Kirchengast, Leiter des Wegener Center für Klima und Globalen Wandel der Universität Graz. Die NASA bietet mit ihrem Flaggschiff-Datenprodukt GPM-IMERG erstmals nahezu globale Niederschlagsdaten auf Basis von Satelliten-Radar und -Radiometern im Halb-Stunden-Takt mit rund zehn Kilometer räumlicher Auflösung. Um die teilweise beträchtlichen Ungenauigkeiten korrigieren zu können, muss das System anhand von Referenzmessungen am Boden überprüft und verbessert werden. Dazu hat sich die US-Weltraumagentur 2015 das WegenerNet als Partner geholt. Zwei kürzlich in den Fachjournalen Hydrology and Earth System Sciences und Journal of Hydrometeorology erschienene Publikationen bestätigen nun, dass das steirische Klimastationsnetz, das von Kirchengast initiiert wurde, hier äußerst wertvolle Dienste leistet.

„Wir haben den Nachweis erbracht, dass unsere Messungen zur Evaluierung der Datenprodukte und Radarmessungen der NASA hervorragend geeignet sind und als Basis für Verbesserungen dienen können“, unterstreicht Dr. Sungmin O, Erstautorin der GPM-IMERG-Publikation. Anfang April hat die gebürtige Südkoreanerin an der Universität Graz ihre Dissertation in dem vom Österreichischen Wissenschaftsfonds FWF geförderten Doktoratskolleg „DK Klimawandel“ erfolgreich abgeschlossen. „Auf Grundlage unserer Forschungsergebnisse geben wir der NASA nun Empfehlungen, die in neue Datenversionen einfließen werden. So tragen wir mit unserer Arbeit dazu bei, die Qualität der Satelliten-Datenprodukte weltweit zu verbessern“, berichtet Assoz. Prof. Dr. Ulrich Foelsche vom Institut für Physik, Koordinator dieser Kooperation mit der NASA und Betreuer der Dissertation von Sungmin O.

Forschung fördert Karriere
„Die international vernetzte exzellente Forschung im Bereich Klimawandel und Nachhaltige Transformation an unserer Universität sowie einmalige Infrastrukturen wie das WegenerNet bieten auch ausgezeichnete Chancen für junge WissenschafterInnen“, freut sich Gottfried Kirchengast. Die AbsolventInnen des DK Klimawandel sind weltweit gefragt. So wählte etwa Sungmin O aus mehreren Optionen das Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena aus, wo sie im Juni 2018 eine Postdoc-Stelle antreten wird.

Die Arbeit ist in das FWF-Doktoratskolleg „Klimawandel – Unsicherheiten, Schwellenwerte und Strategien“ der Universität Graz eingebettet und trägt zum interdisziplinären Forschungsfokus „Hydrologische Extreme unter Klimawandel verstehen und bewältigen“ des Wegener Center bei. Das WegenerNet wird primär vom Wissenschaftsministerium und der Universität Graz finanziert und vom Land Steiermark gefördert. Auch die Stadt Graz und weitere kleinere Sponsoren tragen unterstützende Mittel bei.

Publikationen
O, S., U. Foelsche, G. Kirchengast, J. Fuchsberger, J. Tan, and W. A. Petersen
Evaluation of GPM IMERG Early, Late, and Final rainfall estimates using WegenerNet gauge data in southeastern Austria
Hydrology and Earth System Sciences, 21, 6559-6572, 2017

Tan, J., W. A. Petersen, G. Kirchengast, D. C. Goodrich, and D. B. Wolff
Evaluation of Global Precipitation Measurement rainfall estimates against three dense gauge networks
Journal of Hydrometeorology, 19, 517-532, 2018

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