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Einfluss der Trockenheit auf Blitz-induzierte Waldbrände

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Hintergrund

Blitz-induzierte Waldbrände sind ein wesentlicher Teil der Waldbrände, die sich während der Vegetationsperiode in der Schweiz ereignen (23% der Ereignisse und 22% der Brandfläche im Zeitraum 1990-2017), insbesondere in den Berggebieten (Alpen und Südalpen) (mehr als 30% der Ereignisse). Das Phänomen scheint sich in den letzten Jahren zu verstärken, insbesondere bei außergewöhnlichen Sommerdürren wie in den Jahren 2003, 2015 und 2018 (Conedera et al. 2006). In solchen Jahren sind die Blitzbrände nördlich der Alpen im Vergleich zu den Zentralalpen noch größer. Obwohl die Zahl der Brände in den Bergregionen während der Sommerdürre 2018 nicht besonders hoch war, bestätigen vorläufige Untersuchungen (endgültige Daten für das laufende Jahr liegen noch nicht vor) ein allgemeines erhöhtes Auftreten von blitzinduzierten Bränden. Für die nächsten Jahrzehnte werden für die Sommersaison (CH2018) höhere Temperaturen und geringere Niederschläge prognostiziert und Trockenjahre wie 2003, 2015 und 2018 dürften an Häufigkeit zunehmen. Die Untersuchung und Charakterisierung der besonderen meteorologischen Hülle, die Blitzbrände hervorruft (d.h. Gewitter ohne oder mit wenig Niederschlag), ist daher eine Voraussetzung, um die sich ändernden Muster der letzten Jahrzehnte zu verstehen und möglicherweise die zukünftige Entwicklung vorherzusagen.

 

Geplante Arbeiten

In einem ersten Schritt wird eine explorative Analyse der räumlichen Korrelation zwischen Auftreten von Blitzen (aus dem EUCLID-Projekt) und natürlichen Bränden (aus der Swissfire Waldbrand-Datenbank) unter besonderer Berücksichtigung der Sommersaison 2018 erstellt. Bekannte Blitzbrände werden mit dem Blitzdatensatz verglichen, um die Verweilzeit zu bestimmen (Zeit zwischen Blitz und Branderkennung, die mehrere Tage bis Wochen dauern kann).

Anschließend sollte ein Modell für das Auftreten von Blitzschlägen mit der Maxent-Methode entwickelt werden, das auf den lokalen meteorologischen Bedingungen (aus täglichen meteorologische Rasterdaten), Brandwetterindizes (berechnet mit dem WSL Tool github.com/Insubric/fire-calculator), topographischen Merkmalen und der Verteilung der Brennstoffarten basiert. Die besten Kombinationen der Erklärungsvariablen für das Auftreten von Blitzschlagbränden werden auf dem Hyperion Linux Cluster der WSL mit der von De Angelis et al. (2015) verwendeten Methodik berechnet.

Schließlich wird das Modell auf historische Daten und klimatische Projektionen angewendet, um den Einfluss von Sommerdürren im Detail zu analysieren.