Daten und Methoden
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Daten und Methoden
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3.1 Messdaten Wasserstand
Als fundamentaler Eingangsdatensatz werden Pegelmessdaten der Sturmflutwasserstände (> 150 cm
über MThw) der Station Cuxhaven für den Zeitraum 1951-2022 als Ereigniskatalog genutzt. Die Daten
wurden zuletzt im Juni 2022 vom Portal Zentrales Datenmanagement (ZDM) Küstendaten der WSV?
heruntergeladen. Der Pegel Cuxhaven liegt direkt an der Mündung der Elbe in die Nordsee. Damit ist
ar repräsentativ für das Sturmflutgeschehen in der gesamten Deutschen Bucht sowie der Tideelbe.
Verwendet wurden für die hiesige Untersuchung allein die Scheitelwasserstände.
3.2 Atmosphärische Reanalysen
Reanalysen sind Verfahren, die es ermöglichen langfristige meteorologische Datensätze zu erstellen,
die auf Beobachtungsdaten basieren. Vorteil ist hier, dass die Ausgabedatensätze eine lückenlose, phy-
sikalisch konsistente, vierdimensionale Rekonstruktion des vergangenen Atmosphärenzustandes dar-
stellen. Dazu werden eine Vielzahl unterschiedlichster Beobachtungsdaten in ein Wettermodell assi-
miliert, welches dann gemäß den physikalischen und dynamischen Modellgleichungen sämtliche Vari-
ablen der kompletten durch das Modell abgedeckte Atmosphäre berechnet. Unterschiedliche Wetter-
dienste nutzen dabei ihre eigenen numerischen Modelle und berücksichtigen ggf. einen unterschied-
lichen Umfang an zu assimilierenden Beobachtungsdaten zur Erstellung der Reanalysen.
3.2.1 ERA5 Reanalyse
ERA5 ist der Nachfolger der ERA-Interim Reanalyse des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wet-
tervorhersage (ECMWF)? und als solche eine der modernsten und fortschrittlichsten globalen Reana-
'ysen (Hersbach et al. 2020 p. 5). Sie wurde unter Verwendung des globalen Wettervorhersagesystems
IFS erstellt. Die ERA5 Daten liegen in einem hochaufgelösten Gitter mit 0.25° Gitterweite und in stünd-
licher Auflösung für den Zeitraum 1950 bis heute vor und werden in regelmäßigen Abständen aktuali-
siert. Für die vorliegende Studie wurden die stündlichen Werte des Luftdrucks auf Meeresspiegelni-
veau (Sea-Level Pressure, SLP) verwendet und zu Tagesmittelwerten aggregiert. Die Daten wurden im
August 2021 vom Copernicus Climate Data Store* heruntergeladen.
3.2.2 NCEP/NCAR R1
Das National Center for Environmental Prediction (NCEP) und das National Center for Atmospheric Re-
search (NCAR) haben in enger Zusammenarbeit die Reanalysis 1 (Kalnay et al. 1996) erstellt. Das zent-
rale Modul ist identisch mit dem operationellen System, welches seinerzeit bei NCEP benutzt wurde,
allerdings mit einer reduzierten spektralen horizontalen Auflösung von T62 ("210 km Gitterweite bei
28 Schichten in der Vertikalen). NCEP/NCAR R1 umspannte ursprünglich einen Zeitraum von 1957 bis
1996, wurde aber nachträglich mithilfe eines identischen Climate Data Assimilation System (CDAS) bis
1948 erweitert und bis zum heutigen Tag fortgesetzt. Die tagesgemittelten SLP-Felder, welche auch
‘ https://www.kuestendaten.de/DE/Services/Messreihen_ Dateien _Download/Download Zeitreihen _node.htm\
* https://confluence.ecmwf.int/display/CKB/ERA5
' https://cds.climate.copernicus.eu
