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Welche Region Europas ist durch tropische Zyklone am stärksten bedroht?
Seltene Sturmgefahr: Zyklonen, die in tropischen oder subtropischen Breiten entstehen und bis nach Europa ziehen, könnten die Britischen Inseln deutlich stärker gefährden als Kontinentaleuropa. Tausende simulierte Hurrikansaisons zeigen zudem, dass historische Extremereignisse wie Ex-Hurrikan Lili weniger selten sein könnten, als die kurze Beobachtungsreihe vermuten lässt.
Birmingham (England). Europas schwere Windstürme entstehen meist als außertropische Tiefdrucksysteme. Gelegentlich ziehen jedoch auch Zyklonen tropischen Ursprungs weit nach Norden und erreichen Europa, teils nach einer Umwandlung in ein außertropisches System. Weil solche Ereignisse selten sind, reichen Beobachtungen allein kaum aus, um ihre regionale Gefahr und mögliche Wiederkehrzeiten belastbar abzuschätzen.
Forscher der University of Birmingham um Prof. Gregor C. Leckebusch haben diese Lücke nun mit großen simulierten Ereignismengen untersucht. Im Mittelpunkt standen Stürme tropischen Ursprungs, deren Zugbahn Europa erreicht, sowie jene Ereignisse, deren Wind, Regen oder beide Gefahren tatsächlich eine messbare Wirkung im europäischen Untersuchungsgebiet erzeugen.
Dazu nutzte das Team zwei sogenannte UNSEEN-Ereignismengen aus Ensemble-Hindcasts des 20. Jahrhunderts. UNSEEN steht für „UNprecedented Simulation of Extremes using Ensembles“ und erfasst physikalisch plausible Wetterverläufe, die in der Realität nicht beobachtet wurden, aber unter den damaligen Bedingungen hätten auftreten können. Die beiden Datensätze umfassen 2.750 beziehungsweise 4.400 modellierte Hurrikansaisons.
Für die Sturmzugbahnen verwendeten die Forscher ein objektives Tracking-Verfahren. Windwirkungen wurden anhand zusammenhängender Flächen erfasst, in denen der lokale Wind das 98. Perzentil überschritt. Für Niederschläge galt entsprechend das 99. Perzentil. Zum Vergleich diente die ERA-20C-Reanalyse, die das Wetter des 20. Jahrhunderts aus historischen Beobachtungen und einem Wettermodell rekonstruiert.
Der Unterschied in der Datenmenge ist erheblich. In ERA-20C identifizierte die Studie nur 55 Zyklonen tropischen Ursprungs, die Europa erreichten. Die beiden UNSEEN-Datensätze enthielten etwa 45- beziehungsweise 69-mal mehr solcher Ereignisse. Damit lässt sich die räumliche Verteilung seltener Stürme wesentlich robuster abschätzen als aus der historischen Stichprobe allein.
Die Simulationen zeigen ein klares West-Ost-Gefälle. Für mögliche Windwirkungen erreicht die landesweit gemittelte Impact Probability in Irland 13,1 bis 13,5 Prozent. Im Vereinigten Königreich liegt sie bei 11,4 bis 12,3 Prozent. Belgien und die Niederlande folgen mit niedrigeren Werten. Die Kennzahl beschreibt, wie häufig ein Gebiet innerhalb der simulierten windwirksamen Ereignisse von deren Wirkungsfläche erfasst wird.
Auch beim Starkregen liegen Irland und das Vereinigte Königreich vorn. Die entsprechend berechnete Impact Probability beträgt 4,8 bis 5,6 Prozent beziehungsweise 4,3 bis 5,1 Prozent. Kombinierte Wind- und Regenwirkungen bleiben dagegen in allen betrachteten Ländern an Europas Atlantikküste unter 3,6 Prozent. Insgesamt reicht der potenzielle Windfußabdruck dieser Stürme räumlich weiter als ihr Starkregenfußabdruck.
Besonders aufschlussreich ist der Vergleich mit historischen Extremfällen. Ex-Hurrikan Lili von 1996 besitzt in der Reanalyse die stärkste regionale Windwirkung eines solchen Ereignisses. In den beiden großen Ereignismengen ergibt sich dafür eine geschätzte Wiederkehrzeit von 21,2 bis 32,9 Jahren. Ein Sturm mit der doppelten regionalen Windwirkung von Lili kommt den Modellen zufolge etwa alle 47,8 bis 91,5 Jahre vor.
Für extremen Regen dient Ex-Hurrikan Dog von 1950 als historischer Vergleich. Seine regionale Regenwirkung erreicht geschätzte Wiederkehrzeiten von 12,7 bis 28,7 Jahren. Ereignisse mit der doppelten Regenwirkung liegen je nach Ereignismenge bei 52,5 bis 234,1 Jahren. Solche Angaben sind Modellschätzungen und keine Vorhersagen für einen bestimmten Zeitraum oder Or