Page - 17 - in Änderung des Gewitter- und Hagelpotentials im Klimawandel

2.1MeteorologischeGrundlagen VergleichtmandieverschiedenenKriteriender Instabilitätmiteinander, stellt sichdie Frage, welche davon am besten für die Analyse konvektiver Situationen geeignet ist. Grundsätzlich tritt bei freier Konvektion immer thermischer Auftrieb auf. Dieser Vor- gang wird allerdings nur durch die latente Instabilität physikalisch beschrieben. Im Ge- gensatz dazu bewirkt eine bedingte oder potentielle Instabilität nicht notwendigerweise das freie Aufsteigen eines Luftpakets nach vertikaler Auslenkung. Nach Groenemeijer (2009) ist eine latente Instabilität die wichtigste Voraussetzung für die Entstehung von hochreichender Konvektion. Ist eine solche Schichtung vorhanden, treten auch die bei- den anderen Arten der Instabilitäten auf. Im Kontrast dazu muss bei Vorhandensein der beiden letzterennichtunbedingt latente Instabilität vorherrschen. 2.1.2. KonvektiveWettersysteme GewitterstürmesindkonvektiveWettersysteme,die sichbeihochreichenderFeuchtkon- vektion(engl.deepmoistconvection)bildenund immermitBlitzundDonner, teilweise mit starkemNiederschlag,GraupeloderHagel sowie lokalenFallwindenoderTornados verbunden sind (AMS, 2000). Ihre räumliche Ausdehnung kann nur wenige Kilome- ter (Mesoskala γ) bis mehr als 100km (Mesoskalaα) betragen (nach Orlanski, 1975). Man schätzt, dass weltweit täglich etwa 40000–50000 Gewitterereignisse auftreten (NOAA, 2010b). In Deutschland sind Gewitter vorwiegend im Sommer von etwa April bisSeptemberzubeobachten.SiesindhiernebenWinterstürmendiebedeutendstenund schadenrelevantestenNaturgefahren. CharakteristikundEntstehungvonGewitterstürmen Für die Entstehung hochreichender Feuchtkonvektion sind die drei wichtigsten Voraus- setzungen (1) ein hoher Feuchtegehalt in der unteren Troposphäre, (2) thermische In- stabilität der Atmosphäre und (3) ein Auslösemechanismus (Doswell, 1987). Ein hoher Feuchteanteil ermöglicht bei Kondensation das Freisetzen von latenter Wärme, die an- schließend inkinetischeEnergiederVertikalbewegungumgewandeltwird.Eine instabil geschichtete Atmosphäre führt oberhalb des Kondensationsniveaus zu einem anhalten- denAufstiegdesLuftpakets (vgl.Gl.2.15).AlsAuslösemechanismussindverschiedene Ursachenmöglich (Kurz,1990): – thermischer Aufrieb gemäß Gleichung (2.15) durch Erwärmung der bodennahen SchichtenoderKaltluftadvektion inderHöhe (freieKonvektion); 17