Entwicklung eines visualisierungsbasierten Analysetools zur Beschreibung des zeitlichen Versatzes von Trockenheit und ihrer Auswirkungen (K. Büche)
Problemstellung
Trockenheit hat eine Vielzahl von Auswirkungen und betrifft damit eine Vielzahl von Versorgungs- und Wirtschaftssektoren (Landwirtschaft, Fischzucht, Schifffahrt, Wasserversorgung). Studien weltweit haben jedoch gezeigt, dass der Zeitversatz zwischen dem Auftreten des verursachenden Niederschlagsdefizits sowie der Rezession von Abfluss und Grundwasserständen und dem Zeitpunkt an dem die Auswirkungen sichtbar werden ebenfalls stark variabel ist. Als Dürre-Monitor werden deshalb derzeit oft flexible Visualisierungs- und Analysetools angeboten, die die Wahl bieten, verschiedene Indikatoren, z.B. Niederschlagsdefizit mit verschiedenen Akkumulationsdauern, darzustellen. Die Frage bleibt jedoch, welcher Indikator für welche Auswirkung relevant ist. Hierzu eignet sich evtl. die synchrone Betrachtung des Verlaufs dieser Indikatoren zusammen mit ihren Auswirkungen während vergangener Ereignisse (engl. „Historical Analogues“).
Zielsetzung
In der Arbeit soll das Potential der synchronen Betrachtung von Dürreindikatoren und Dürre-Auswirkungen als Werkzeug für einen breiteren Einsatz zur Dürreinformation und Diagnostik weiterentwickelt, getestet und bewertet werden. Für den Raum Baden-Württemberg soll dabei anhand vorliegender Daten so der „beste Indikator“ und damit auch der „relevanteste Zeitversatz“ zwischen den verschiedenen Indikatoren und Auswirkungen von Trockenheit systematisch untersucht werden.
Daten und Methoden
Im Rahmen der Entwicklung eines Dürreinformationssystems für Baden-Württemberg steht aus dem DRIeR Projekt ein Datensatz mit vielen physischen Dürreindikatoren sowie mit codierten Wirkungsberichten früherer Ereignisse zur Verfügung. Bei der Entwicklung der Methodik soll Wert auf eine einfache Kommunizierbarkeit, auf Co-Visualisierung und evtl. einfache statistische Methoden als Entscheidungskriterien, gelegt werden. Die Verständlichkeit für ein breites Spektrum an interessierten Akteuren kann als Teil des Entwicklungsprozesses auch an ausgewählten Stakeholdern des DRIeR Projekts abgeprüft werden.
Herausforderungen/Vorraussetzungen
Programmierung von Datenvisualiserung (R, Python, o.ä.), Anspruchsvolle Grafikgestaltung, Interesse an integrativen Informationssystemen, Grundlagen in Meteorologie und Hydrologie und räumlich-zeitlichen Daten/GIS. Geeignet für MSc Hydrologie, Geographie, Umweltwissenschaften-Datenprofil
Betreuung
Kerstin Stahl, Veit Blauhut
VorrSprache
Deutsch oder Englisch
Literatur
Bachmair, S., Stahl, K., Collins, K., Hannaford, J., Acreman, M., Svoboda, M., Knutson, C., Smith, K., Wall, N., Fuchs, B., Crossman, N., Overton, I.: Drought indicators revisited: the need for a wider consideration of environment and society Wiley Interdisciplinary Reviews: Water, 2016
Bachmair, S., Kohn, I., Stahl, K.: Exploring the link between drought indicators and impacts Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 2015; 15: 1381-1397