Daten und Methoden
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Die an diesen Punkten ermittelten Druckdaten werden zur Bestimmung repräsentativer Indizes für
Wind und Vorticity herangezogen. Aus diversen Relationen zwischen diesen Indizes lassen sich Wet-
terlage und Sturmstärke ableiten. Die Wetterlagen (und deren Abfolge) bieten einen ersten Überblick
über die vorherrschenden Windverhältnisse und mögliche Zugbahnen von Tiefdruckgebieten. Wäh-
rend das Klassifizierungsverfahren ursprünglich 27 verschiedene Wetterlagen zulässt, wird hier mit ei-
nem auf 6 Wetterlagen reduzierten Klassifizierungsverfahren gearbeitet (Löwe 2009, 2005). Diese 6
charakteristischen Wetterlagen sind: Antizyklonal (A), Zyklonal (C), Nordost (NE), Nordwest (NW), Süd-
ost (SE), Südwest (SW).
Sturmstärke (Gale-Index)
Eine weitere Größe, die bei Sturmfluten eine Rolle spielt ist die Sturmstärke. Aus dem SLP-Feld werden
Wirbelstärke und Windindex für das betrachtete Gebiet errechnet. Der für die Nordseeregion reprä-
sentative Sturmindex G* ergibt sich über eine elliptische Beziehung zwischen Windindex V* und Wir-
belstärke (Vorticity) C*:
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Die Klassen NUL („No Gale“, kein Sturm), G („Gale“, Sturm), SG („Severe Gale“, starker Sturm) und VSG
(„Very Severe Gale“, sehr starker Sturm) sind im Referenzklima (1971-2000) durch das 90., 98. und
39,73. Perzentil der G*-Verteilung gegeneinander abgegrenzt (Löwe et al. 2013). Ein Sturm liegt also
vor, sobald der Sturmindex G* in eine der drei Sturmklassen fällt, die über dem 90.Perzentil des Stur-
mindex liegen. Das bedeutet, dass im langjährigen Mittel mit diesem Verfahren an 36,5 Tagen pro Jahr
ein Sturm identifiziert wird.
Effektiver geostrophischer Wind
Neben der Sturmstärke und der großskaligen Zirkulation ist es vor allem der effektive Wind, der den
Pegelstand beeinflusst. Unter dem effektiven Wind versteht man den Wind (bzw. den Anteil des Win-
des) der aus jener Windrichtung wirkt, bei der der Effekt auf den Wasserstand am stärksten ist (Ganske
at al. 2018). Im Fall der hier betrachteten Sturmfluten ist dies also die Windrichtung aus der der Wind
kommen muss, um das Wasser Richtung Küste zu treiben. Wenn man diese Windrichtung maximaler
Wirkung kennt, dann kann man den effektiven Wind berechnen, indem man den Windvektor auf diese
Windrichtung projiziert. Für Sturmfluten beträgt die effektive Windrichtung in Cuxhaven 295° (Ganske
et al. 2018; Koziar et al. 2006), die auch als Referenz für die Deutsche Bucht herangezogen werden
kann.
Als Nebenprodukt der Lamb-Wetterlagenklassifikation werden die Vektorkomponenten des geostro-
ohischen Windes ausgegeben, also der Wind, der parallel zu den Isobaren, d.h. den Linien gleichen
Luftdrucks, weht. Der geostrophische Wind ist eine gute Approximation der großskaligen Windverhält-
nisse unter Vernachlässigung jeglicher Reibungseffekte (z.B. am Erdboden). Aus den Vektorkomponen-
ten wiederum lässt sich die geostrophische Windrichtung bestimmen und somit auch deren Projektion
auf die effektive Windrichtung.