Gesamtziel des Vorhabens
Ziel des Projektes ist die stakeholder-unterstützte Entwicklung eines web-basierten Informationssystems zur umfassenden Charakterisierung von Dürreereignissen und ihrer Auswirkungen auf Wasserressourcen, die Produktivität im Pflanzenbau, den Handel mit Nahrungsmitteln, und den Bedarf an internationaler Nahrungsmittelhilfe. Das Informationssystem soll zum einen umfassende Informationen zum Auftreten von Dürren (Dürregefahren), Dürrexposition und Dürrevulnerabilitäten sowie Dürrefolgen für einen historischen Zeitraum mit guter Datenverfügbarkeit (ca. 2003-2015) auf globaler Skale und für ausgewählte Regionen bereitstellen. Zum anderen soll es, ebenfalls global und für ausgewählte Regionen, ein experimentelles Dürrefrühwarnsystem integrieren, das als Prototype ein Monitoring von Dürren bis near-real time ermöglicht und eine probabilistische Dürrevorhersage simuliert. Dieses lauffähige Dürrefrühwarnsystem könnte dann nach Projektende zu einem operationellen System weiterentwickelt werden.
Teilziele des Vorhabens
- eine konsistente Analyse des Auftretens von Dürren (temporärer Wassermangel, der aber auch durch die Wassernutzung durch den Menschen beeinflusst wird) in den verschiedenen Komponenten des Erdsystems (Niederschlag, Evapotranspiration, Durchfluss, Gesamtwasserspeicherung, Wasserspeicherung im Boden, im Grundwasser und in Oberflächengewässern) und den damit verbundenen Ertragseinbußen in der Landwirtschaft (agronomische Dürren) und Vegetationsänderungen
- eine Charakterisierung von Dürrerisiken durch die Analyse der Exposition und Vulnerabilität der Bevölkerung gegenüber Dürren, sowie die Analyse der Bedingungen, unter denen Dürren zu Produktionseinbußen, Veränderungen der Handelsströme und der Notwendigkeit von humanitärer Nothilfe führen
- eine verbesserte globale Modellierung von hydrologischen Dürren durch die Assimilierung von GRACE-Schwerefelddaten
- eine verbesserte regionale Modellierung von dürrebedingten Ertragseinbußen durch die Assimilierung von Fernerkundungsdaten zu Blattflächenindex und Oberflächentemperatur
- eine verbesserte regionale Modellierung von hydrologischen und agronomischen Dürren durch Kopplung des hydrologischen Modells und des Ertragsmodells
- basierend auf Reanalyse-Daten eines Wettermodells einen geeigneten Klimaantrieb für das hydrologische Modell und die Ertragsmodelle hin zu near-real time (NRT) zu entwickeln, ebenso wie ein Softwaretool, mit dem ungefähr einmal pro Monat die aktuelle Dürresituation automatisch modellbasiert und unter Nutzung von GRACE-Daten als Teil eines experimentellen Dürrefrühwarnsystems dargestellt wird
- als zweite Komponente des experimentellen Dürrefrühwarnsystems probabilistische Dürrevorhersagen zu produzieren, unter Nutzung der historischen Klimavariabilität anstatt saisonaler Wettervorhersagen, um insbesondere zusammen mit den Stakeholdern die Nutzbarkeit solcher probabilistischer Dürrevorhersagen zu untersuchen.