Satellitendaten Forscher prognostizieren Hochwasser Monate im Voraus

Wann treten Flüsse über ihre Ufer? Eine neue Methode warnt schon sechs bis elf Monate im Voraus vor drohenden Überschwemmungen. Sie beruht auf Messungen der Schwerkraft - durchgeführt von Satelliten.

AP

Irvine - Hochwassergefahren mehrere Monate im Voraus erkennen - das könnte ein Verfahren ermöglichen, das US-Wissenschaftler entwickelt haben. John Reager und seine Kollegen von der University of California in Irvine verwenden Satellitenmessungen der regionalen Schwerkraft, um die Gesamtfeuchtigkeit im Einzugsgebiet von Flüssen zu ermitteln. Ihre Berechnungen zum Jahrhunderthochwasser des Missouri im Jahr 2011 legen sie im Fachmagazin "Nature Geoscience" dar.

"Die Bedeutung des gesamten gespeicherten Wassers - einschließlich Schnee, Oberflächenwasser, Bodenfeuchtigkeit und Grundwasser - für die Neigung einer Region zu Hochwasser ist nicht so klar", schreiben die Hydrologen, nicht zuletzt, weil solche umfassenden Beobachtungen selten verfügbar seien. Reager und sein Team gewannen entsprechende Daten aus Schwerkraftmessungen des Nasa-Satelliten-Duos "Grace". Ein Zusammenhang zwischen der Wassermenge im Boden und dem gemessenen Gravitationswert sei bereits in früheren Studien nachgewiesen worden.

Reager und Kollegen testeten die Aussagekraft von Schneemengen, Bodenfeuchtigkeit und den Satellitendaten in einem statistischen Modell. Ziel war die Voraussage eines Pegelstands, der höher lag als 99 Prozent aller Pegelstände des Missouri seit 1980. Die Auswertung von Daten aus fast zwei Jahren zeigt, dass der nur aus den Satellitendaten berechnete Wert bereits fünf Monate vor dem Missouri-Hochwasser über einem kritischen Grenzwert gelegen habe. Die Methode könne die Hochwassergefahr also frühzeitig anzeigen.

Fotostrecke

5  Bilder
Erdanziehung: Karte zeigt die unsichtbare Macht
Die Hydrologen sind zuversichtlich, dass ihr Modell sogar ein noch größeres Vorhersagepotenzial besitzt. Bereits sechs bis elf Monate vor dem Hochwasser hätten die Berechnungen aus den Satellitendaten Pegelstände prognostiziert, die nur knapp unter dem kritischen Grenzwert gelegen hätten.

Präzise Vorhersage mit Ausnahmen

Allerdings sei ihr Verfahren nicht für alle Flusssysteme geeignet, räumen die Forscher ein. Bei der Untersuchung von Daten zu einem Hochwasser des Columbia River ebenfalls im Jahr 2011 habe ihr Verfahren nur ein bis zwei Monate früher als die Messwerte der Schneemengen und der Bodenfeuchtigkeit die hohen Pegelstände vorhergesagt.

Ohne Bedeutung seien die Satellitendaten beim Hochwasser des Indus in Pakistan 2010 gewesen. Damals brachten mehrere Stürme Regenmengen von 250 Millimetern pro Quadratmeter in 24 Stunden. Bei solchen schnell entstehenden Fluten, die wenig mit Schneeschmelze oder Grundwasser zu tun haben, könne ihr Verfahren die Vorhersage nicht verbessern, schreiben die Wissenschaftler.

Das Satellitenpaar "Grace" war 2002 gestartet. Seine Schwerkraftmessungen hatten nützliche Informationen geliefert: Beispielsweise gelang es Forschern anhand der Daten, die Grundwassermenge auf den Kontinenten zu berechnen. Außerdem zeigten die Daten, dass die Ozeane immer mehr Wasser enthielten - ein Hinweis dafür, dass Eismassen schmelzen.

Der 2009 gestartete Satellit "Goce" liefert noch genauere Informationen, weil er in einer geringeren Höhe von nur 255 Kilometer seine Bahnen zieht - kein anderer Satellit fliegt so niedrig. Aufgehängte Platinklötze im Satelliten reagieren auf Änderungen der Schwerkraft extrem genau. Mit seinen Daten lassen sich sogar Ozeanströmungen auf wenige Zentimeter genau bestimmen. Die Strömungen heben sich deutlich von der normalen Schwerkraftkarte ab. So entsteht ein präzises Bild der Wasser-Förderbänder in den Meeren.

hda/dpa



Forum - Diskutieren Sie über diesen Artikel
insgesamt 5 Beiträge
Alle Kommentare öffnen
Seite 1
bisch2 08.07.2014
1. Wie alt...
...ist diese Meldung? Der Satellit GOCE, über den hier im Präsens berichtet wird, ist bereits am 11. November 2013 in der Erdatmosphäre verglüht, nachdem seine Mission beendet war. Für die Verifikation: http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/GOCE/Facts_and_figures
JaguarCat 08.07.2014
2. Dummerweise nur ...
ist bei Goce der Treibstoff schon vor einiger Zeit ausgegangen und derSatellit mittlerweile in der Erdatmosphäre verglüht. Goce flog so tief, dass er sich nicht ohne dauerhaften Antrieb im Orbit halten konnte. Das Grace-Paar ist noch im Orbit, aber altersschwach, so dass es z.B. auf der Nachtseite keine Daten mehr aufnehmen kann. Die räumliche Auflösung ist mit 150 km auch relativ klein. Wird also ein Gebirge von zwei oder mehr Flüssen entwässert, kann man möglicherweise nicht vorhersagen, welcher von beiden über die Ufer treten wird. An sich aber eine tolle Idee, auf diesem Weg die Schneemassen und im Boden gespeichertes Wasser zu ermitteln. Für die Vorhersage von vom Regen verursachten Fluten eignet sich das Verfahren aber nicht; wir werden also weiterhin nur kurz vorher gewarnt werden, wenn die Elbe mal wieder über die Ufer tritt...
Tiananmen 08.07.2014
3.
Zitat von sysopAPWann treten Flüsse über ihre Ufer? Eine neue Methode warnt schon sechs bis elf Monate im Voraus vor drohenden Überschwemmungen. Sie beruht auf Messungen der Schwerkraft - durchgeführt von Satelliten. http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/forscher-prognostizieren-hochwasser-monate-im-voraus-a-979901.html
Darf ich als Laie das Ergebnis so zusammenfassen, wie ich den Bericht verstanden habe? "Wenn viel Schnee fällt kann es im Frühjahr heftig tauen!" Für Regen-bedingte Überschwemmungen taugt das System offenbar nicht. Naja, vielleicht habe ich etwas über-simplifiziert...
randhesse 08.07.2014
4. Simplifiziert? Ja
Zitat von TiananmenDarf ich als Laie das Ergebnis so zusammenfassen, wie ich den Bericht verstanden habe? "Wenn viel Schnee fällt kann es im Frühjahr heftig tauen!" Für Regen-bedingte Überschwemmungen taugt das System offenbar nicht. Naja, vielleicht habe ich etwas über-simplifiziert...
Ach so? Steht doch auch so im Artikel. Ja, haben Sie. Der "springende Punkt" ist, daß man mit diesem Verfahren den Grundwasserstand sehr gut einschätzen kann. Ist der hoch, kann er "zusätzliches" Tauwasser nicht noch obendrein aufnehmen. Und dann kann es eben in manchen Gegenden dringend angesagt sein, die Schlauchboote aufzupumpen.
lavama 09.07.2014
5.
Zitat von bisch2...ist diese Meldung? Der Satellit GOCE, über den hier im Präsens berichtet wird, ist bereits am 11. November 2013 in der Erdatmosphäre verglüht, nachdem seine Mission beendet war. Für die Verifikation: http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/GOCE/Facts_and_figures
nature Geoscience River basin flood potential inferred using GRACE gravity observations at several months lead time J. T. Reager, B. F. Thomas & J. S. Famiglietti Received 10 October 2013 Accepted 12 June 2014 Published online 06 July 2014 quasi taufrisch!
Alle Kommentare öffnen
Seite 1

© SPIEGEL ONLINE 2014
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH


Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.