Sektion 4.4 | Hydrologie
In vielen Teilen der Welt reichen die Menge und Qualität an zur Verfügung stehendem Wasser nicht aus, um die Menschen mit Trinkwasser zu versorgen und andere Wasserbedarfe, wie z.B. Bewässerung, zu erfüllen. Kritisch ist insbesondere, dass der Mensch massiv in den globalen Wasserkreislauf eingreift und gleichzeitig der Klimawandel diesen Kreislauf verändert. Eine offene Frage ist, welche Auswirkungen menschliche Eingriffe und der Klimawandel auf hydrologische Extreme, also Hochwasser und Dürre, haben. Im Mittelpunkt der Arbeit in unserer Sektion steht deshalb einerseits die Forschung zur verbesserten Quantifizierung des Wasserkreislaufs und seiner Veränderungen in Raum und Zeit. Wir beschäftigen uns aber auch damit, das hydrologische Risiko besser zu verstehen und daraus Lehren für das Management solcher Katastrophen zu ziehen. Dabei greifen wir auch auf die in den unterschiedlichen Departments des GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung vorhandenen Expertisen zurück.
Obwohl sauberes Trinkwasser zu den Grundbedürfnissen des Menschen gehört, fehlt es heute immer noch an einer soliden quantitativen Beschreibung des globalen Wasserhaushaltes. Vor allem ist noch wenig darüber bekannt, wie sich der Wasserhaushalt zeitlich sowie räumlich ändert. Gegenwärtig reichen die herkömmlichen Informationen nicht aus, um die räumliche Verteilung von Wasserflüssen, Umsatzräumen und Verweilzeiten befriedigend zu verstehen und zu simulieren. Ziel unserer Arbeiten ist es, diese Quantifizierung zu verbessern. Im Mittelpunkt steht dabei die direkte Bestimmung jener Parameter, mit denen der Wasserhaushalt in einem Einzugsgebiet beschrieben werden kann. Daraus entwickeln wir hydrologische Modelle, mit denen wir den Abfluss und weitere wichtige Größen berechnen können.
Die bisher teuerste Naturkatastrophe in Deutschland war das Hochwasser vom August 2002 mit Schäden in Höhe von etwa 12 Milliarden Euro. Aufgrund des Klimawandels wird mit einer Verschärfung des Risikos durch hydrologische Extreme gerechnet. Ziel unserer Arbeiten ist die Entwicklung von Methoden zur Quantifizierung des Risikos sowie zum Risikomanagement dieser Naturgefahren. Wir betrachten die gesamte Prozesskette, von den auslösenden meteorologischen Ursachen über den Abfluß in den Einzugsgebieten, den Wellenablauf in den Flüssen, die Effekte von Schutzanlagen bis hin zu den negativen Auswirkungen hydrologischer Extreme. Dazu entwickeln wir Simulationsmodelle für die verschiedenen Prozesse und berechnen Eintrittswahrscheinlichkeit und Intensität von diesen hydrologischen Extremen. Damit können wir deren Auswirkungen auf den Menschen und seine Umwelt quantifizieren.
Forschungsthemen in unserer Sektion
Forschungsgruppen in unserer Sektion
In den Arbeitsgruppen konzentrieren wir uns auf folgende Forschungsschwerpunkte…..
Titel der Arbeitsgruppe: "Hydrologische Extreme"
Arbeitsgruppenleiter:in: Bruno Merz
Beteiligte Forscher:innen: Heiko Apel,Li HanViet Dung Nguyen Sergiy Vorogushyn Nivedita SairamHeidi Kreibich Julian Haas Guan Xiaoxiang
Projekte der Arbeitsgruppe:
- KAHR | Klima-Anpassung, Hochwasser und Resilienz: Wissenschaftliche Begleitung der Wiederaufbauprozesse nach der Flutkatastrophe in Rheinland-Pfalz und Nordrhein-Westfalen
- RFM | Regionales Hochwassermodell Deutschlands
- RIM2D | Helmholtz-Validierungsprojekt
- Compound Flooding: Assessing the Risk of Compound Pluvial and River Flooding
- Flood | Linking extreme, large-scale river floods
- CoPrepare | facilitates cooperation
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Titel der Arbeitsgruppe: "Hydrogravimetrie und großskalige Hydrologie"
Arbeitsgruppenleiter:in: Andreas Güntner
Beteiligte Forscher:innen: Stephan SchröderMarvin ReichJulian Haas Heiko ThossDaniel RascheAbror Gafurov
- HYGRA | Bestimmung hydrologischer Massenefekte in Gravimetermessungen und ihr Nutzen in der Hydrologie
- MOSES | Modular Observation Solutions for Earth System
- G3P | Global Gravity - based Groundwater Product
- Green Central Asia | Regional Research Network “Water in Central Asia” (CAWa)
- CLIMWATER | Assessment of climate impacts on water resources in Uzbekistan
- CosmicSense | DFG Forschungsgruppe
- TerraQ | Relativistische und quanten-basierte Geodäsie
- C3S | Datendienst für Terrestrial Water Storage & Grundwasser
- GlobalCDA
- MAGIC
- EDA
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Titel der Arbeitsgruppe: "Hochwasserrisiko und Klimaanpassung"
Arbeitsgruppenleiter:in: Heidi Kreibich
Beteiligte Forscher:innen: Nivedita SairamThi Thu Trang Pham Nadja VeigelBruno MerzPhilipp BautzYamile Mariel Salame Villafani
- HI-CliF Projekt | Auswirkungen von Hochwasserrisiken auf die Gesundheit
- DECIDER | Decisions for the Design of Adaptation Pathways and the Integrative Devolopment
- AVOSS | Impact based forecasting of heavy rain and flash floods at different scales
- Data Mining Human Behaviors for Flood Risk Assessment
- NatRiskChange | Naturgefahren und Risiken in einer Welt im Wandel , DFG Graduiertenkolleg
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Titel der Arbeitsgruppe: "Landschaftshydrologie"
Arbeitsgruppenleiter:in: Theresa Blume
Beteiligte Forscher:innen: Anne HartmannGijs Vis
Titel der Nachwuchsgruppe: "HydroHealth"
Nachwuchsgruppenleiter:in: Nivedita Sairam
Beteiligte Forscher:innen: Thi Thu Trang Pham Nadja VeigelBruno MerzPhilipp BautzYamile Mariel Salame Villafani Heidi Kreibich
FAQs
Highlights
2024
Sairam, Dr. Nivedita, 4.4: Deputy President of EGU „Division on Natural Hazards“, April 2024
Rafiezadeh Shahi, Dr. Kasra, 4.4: EGU Science Officer of the “Remote Sensing, AI, Data Science & Hazards Subdivision”, April 2024
Kreibich, PD Dr. Heidi, 4.4: IHP Volker prize medallist 2024, 2024 Volker medal, Florianopolis, Brazil, November 2024
2023
Agarwal, Ankit Dr., 4.4: Outstanding Early Career Scientist Award für 2023 der Abteilung Naturgefahren der EGU, April 2023
Agarwal, Ankit Dr., 4.4: Fellow of the Royal Meteorological Society (RMetS), Mai 2023
Kreibich, Heidi Dr. PD, 4.4: Präsidentin “International Commission on Human-Water Feedbacks (ICHWF)”, IAHS, Juli 2023
Kreibich, Heidi Dr. PD, 4.4: Präsidentin der EGU „Division on Natural Hazards“ für die Amtszeit 2025 – 2027 wiedergewählt, Dezember 2023
Merz, Bruno Prof. Dr., 4.4: WRR Editors’ Choice Award 2022 for paper: Merz, B., Basso, S., Fischer, S. Lun, D., Bloeschl, G., Merz, R. Guse, B., Viglione, A., Vorogushyn, S., Macdonald, E., Wietzke, L., Schumann, A.: Understanding Heavy Tails of Flood Peak Distributions. Water Resources Research, 58, e2021WR030506. doi.org/10.1029/2021WR030506; Dezember 2023
2022
Merz, Prof. Dr. Bruno, 4.4: Article features as an Editor's Highlight on Eos:https://eos.org/editor-highlights/nine-reasons-why-extreme-floods-may-be-worse-than-expected. August 2022
Merz, B., Basso, S., Fischer, S., Lun, D., Blöschl, G., Merz, R., et al. (2022). Understanding heavy tails of flood peak distributions. Water Resources Research, 58, e2021WR030506. https://doi.org/10.1029/2021WR030506.
Guse, PD Dr. Björn, 4.4: Chair of the Catchment Hydrology subdivision HS2 of EGU, January 2022
Ganguli, Poulomi Dr., 4.4: “IGSTC Women Involvement in Science and Engineering Research (WISER)” for project “CRA Floods: Compound Risk Assessment of heat-stress induced pluvial floods” (https://www.igstc.org/home/wiser); October 2022
2021
Güntner, Prof. Dr. Andreas, 4.4: Selected as the featured article in Volume 65, Issue 13: Kenea, T. T., Kusche, J., Kebede, S., Güntner, A. (2020): Forecasting terrestrial water storage for drought management in Ethiopia. - Hydrological Sciences Journal - Journal des Sciences Hydrologiques, 65, 13, 2210-2223, September 2021
Kreibich, PD Dr. Heidi, 4.4: Chair of Panta Rhei, an initiative of the International Association of Hydrological Sciences for the biennium of 2021-2023, Juni 2021
Kreibich, PD Dr. Heidi, 4.4: President EGU Division Natural Hazards, Dezember 2021
Merz, Prof. Dr. Bruno, 4.4: NPG Paper of the Month - Banerjee, A., Goswami, B., Hirata, Y., Eroglu, D., Merz, B., Kurths, J., Marwan, N. (2021): Recurrence analysis of extreme event-like data. - Nonlinear Processes in Geophysics, 28, 2, 213-229.
2020
Blume, Dr. Theresa, 4.4: Chief Executive Editor von HESS (Hydrology and Earth System Sciences), 2020Guse, Dr. Björn, 4.4: Editor of Journal “Hydrological Processes”, 2020Merz, Prof. Bruno, 4.4: IAHS-UNESCO-WMO International Hydrology Prize - Volker medal 2020Merz, Prof. Bruno und Digital Earth 4.4: Auszeichnung des Projektes “Digital Earth“ mit dem Sonderpreis „Digital Science Award“ beim Digital Leader Award, 10.09.2020Sairam, Nivedita, 4.4: 2. Platz - Allianz Climate Risk Research Award, 28. October 2020
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Mögliche Doktor- und Masterarbeiten sowie alle am GFZ angebotenen Schülerpraktika finden Sie ebenfalls unter dem oben genannten Link.
Die speziell in unserer Sektion angebotenen Möglichkeiten finden Sie im Folgenden nochmals gesondert aufgelistet:
