Um das Risiko Trockenheit zu berechnen, verwenden wir die Variablen [Copernicus Climate Data Store (CDS)]:
- Total wet day precipitation (TWD): jährliche Gesamtsumme der Niederschläge (in mm).
- Monthly mean of daily mean temperature
Durch Berechnung der durchschnittlichen Jahrestemperatur für jedes Jahr können wir die Informationen über den
jährlichen Gesamtniederschlag P (Input) und die jährliche Durchschnittstemperatur T (Motor des Outputs durch
Verdunstung und Transpiration) kombinieren, um die Wasserbilanz anzunähern und somit das Trockenheitsrisiko zu schätzen.
Die beschriebene Methodik zur Berechnung des Trockenheitsrisikos ist eine Form der Klimaklassifikation basierend auf Indizes, die Niederschlag (P) und Temperatur (T) kombinieren. Dieser Ansatz ist wissenschaftlich fundiert und basiert auf einer langen Tradition in Klimatologie und Hydrologie.
- Meteorological Droughts in Europe: Events and Impacts – Past Trends and Future Projections Dieser Atlas hat die Verwendung des AI=P/PET-Index für die Kartierung arider Zonen des Planeten formalisiert.
Der Ariditätsindex (AI) des UNEP ist definiert als AI=P/PET, wobei P der durchschnittliche jährliche Niederschlag und PET die durchschnittliche jährliche potenzielle Evapotranspiration ist. Die PET ist ein Maß dafür, wie viel Wasserdampf von einer Oberfläche abgegeben werden könnte, wenn Wasser kein limitierender Faktor wäre, und wird hauptsächlich anhand der Temperatur berechnet.
Unsere Methode verwendet die Temperatur (T) als direkte Proxy für die PET. Dies ist ein vereinfachter, aber gültiger Ansatz, da höhere Temperaturen einer größeren Verdunstungsanforderung entsprechen. Die Risikokategorien (von A bis F) entsprechen daher den vom UNEP definierten Klimaklassen basierend auf dem AI-Wert.
- Kottek, M., et al. (2006). 'World Map of the Köppen-Geiger climate classification updated'
Die Köppen-Geiger-Klassifikation ist eines der bekanntesten und am häufigsten verwendeten Klimaklassifikationssysteme der Welt. Sie basiert genau auf den Werten der durchschnittlichen Jahres-/Monatstemperatur und den jährlichen/monatlichen Niederschlägen zur Definition von Klimazonen.
Unsere Methodik ist eine fokussierte Vereinfachung der 'feucht-arid'-Achse des Köppen-Systems. Insbesondere basiert die Unterscheidung zwischen ariden (BW - Wüste) und semi-ariden (BS - Steppe) Klimaten, wie in unserem Fall, auf Formeln, die P und T kombinieren. Köppen hat Niederschlagsschwellen festgelegt, die je nach durchschnittlicher Jahrestemperatur variieren, wie in unserer Methode.
- The De Martonne aridity index in Calabria (Southern Italy)Der De Martonne-Index (I) wird mit der Formel I=P/(T+10) berechnet, wobei P der jährliche Niederschlag in mm und T die durchschnittliche Jahrestemperatur in °C ist.
Diese Formel ist der konzeptionelle Vorläufer unserer Methode. Sie stellt eine direkte und mathematische Beziehung zwischen Niederschlag und Temperatur her, um den Grad der Trockenheit eines Standorts zu definieren. Die von De Martonne definierten Klassen sind ähnlich wie unsere.
Zusammenfassend ist unser Risikoklassifikationssystem für Trockenheit ein gut fundiertes empirisches Modell, das die in den Ariditätsindizes (UNEP, De Martonne) und Klimaklassifikationssystemen (Köppen-Geiger) etablierten wissenschaftlichen Prinzipien widerspiegelt. Die zitierten Quellen liefern die wissenschaftliche Validierung unseres methodologischen Ansatzes.