Daten und Methodik

Im Rahmen der Untersuchungen zum Gefährdungspotenzial durch konvektive Ereignisse und insbesondere Gewitter in Thüringen wurden langjährige Messreihen zur Gewitteraktivität von 1992 bis 2014 des Blitz Informationsdienstes von Siemens (BLIDS) ausgewertet. BLIDS nutzt über 145 verbundene Messstationen in Europa. Auf Basis dieses zentraleuropäischen Netzwerkverbundes EUCLID werden Gewitterblitze landesweit auf bis zu 200 m genau geortet. [1]

Quelle: BLIDS

Eine Blitzentladung erzeugt ein elektromagnetisches Feld, das sich wellenförmig vom Entstehungsort aus in alle Richtungen mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet. Diese Information wird mit Antennen registriert und in der BLIDS-Zentrale in Karlsruhe analysiert. Die hohe Genauigkeit von BLIDS basiert auf dem Time-of-Arrival (TOA) Prinzip. Aus der Differenz der in den Empfängern aufgezeichneten Zeiten wird der Blitzort berechnet. Diese Mess- und Berechnungsmethode ermöglicht nicht nur jeden Blitz mit höchster Genauigkeit zu lokalisieren, sondern auch seine Polarität und Stromstärke, sowie Teilblitze innerhalb eines Gesamtblitzes zu erkennen. Für die hochgenaue Synchronisation der Empfänger sorgen Zeitdaten der Satelliten des Global-Positioning-System (GPS). Die ermittelten Daten werden in der Zentrale aufbereitet und archiviert. Vom BLIDS werden Wolke-Wolke- wie auch Wolke-Erde-Blitze erfasst und unterschiedlich ausgewiesen. In diesem Projekt wurden ausschließlich die Wolke-Erde-Blitze ausgewertet [2].

Quelle: BLIDS

Als Berechnungsgrundlage für die Karten wurde ein Gitternetz mit einem Punktabstand von 25 m über Thüringen gelegt. Um jeden einzelnen Gitterpunkt wurde anschließend ein virtueller Berechnungsradius gezogen. Die Abhängigkeit der Flächenrepräsentativität von diesem Radius wurde in einer vorangegangenen Praktikumsarbeit an der Thüringer Klimaagentur untersucht. Im Ergebnis dessen lag das Optimum bei einem Radius von 1.500 Metern. Bei kleineren Berechnungsradien schwanken die Ergebnisse in Abhängigkeit vom Radius sehr stark und sind aufgrund des geringen Flächeninhaltes auch maßgeblich von Einzelblitzen abhängig. Für Radien größer als 1.500 Meter nähern sich die Werte einem großflächigen Mittel an und verlieren damit ihren Ortsbezug. Innerhalb des entstandenen Kreises wurden im Anschluss über alle 23 Untersuchungsjahre die verorteten Blitze (Blitzdichte) ermittelt, die Gewittertage ausgezählt, die Gewitterintensität berechnet und diese Werte abschließend dem Gitterpunkt zugeordnet. Dabei ist ein Gewittertag als Tag mit mindestens einem Blitz und die Gewitterintensität als Quotient aus Blitzen und Gewittertagen definiert. Dieses Verfahren wird für jeden einzelnen Gitterpunkt durchgeführt. Als Resultat entstehen hoch aufgelöste Raster mit 25 Meter Kantenlänge, die die diskreten Blitzinformationen geglättet und mit hoher Flächenrepräsen-tativität anschaulich darstellen.


Quellen:

[1] BLIDS [http://www.industry.siemens.com/services/global/de/blids/Seiten/Default.aspx]
[2] BLIDS [http://www.industry.siemens.com/services/global/de/blids/ortung/ortung/Seiten/Default.aspx]