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    Probability forecasts of daily areal precipitation for small river basins
    (2010) Bliefernicht, Jan; Bárdossy, András (Prof. Dr. rer.nat. Dr.-Ing. )
    Langanhaltende großflächige Starkniederschläge führen in vielen Regionen der Welt immer wieder zu schweren Überschwemmungen und bedrohen so das Leben vieler Menschen. Zur Verringerung der Auswirkungen solcher Ereignisse werden Hochwasservorhersagesysteme entwickelt, die Warnungen an die Bevölkerung ausgegeben, falls lokale Schutzmaßnahmen überschritten werden könnten. Die Güte der Hochwasservorhersage wird im Wesentlichen von der Qualität der Niederschlagsvorhersage bestimmt, insbesondere für kleinräumige und schnell reagierende Flussgebiete. Leider weisen herkömmliche Verfahren zur Niederschlagsvorhersage gerade bei Extremereignissen große Schwächen auf. Häufig weichen die Vorhersagen deutlich von den Beobachtungen ab und die Unsicherheit der Vorhersage wird kaum berücksichtigt. Daher werden in dieser Arbeit innovative statistische Techniken zur probabilistischen Vorhersage vorgestellt, mit denen die Unsicherheit einer Niederschlagsvorhersage angemessen quantifiziert werden kann. Da der Gebietsniederschlag die wichtigste meteorologische Information für die Entwicklung eines Warnsystems für schnell reagierende Flussgebiete ist, werden die statistischen Techniken speziell für diese Größe getestet. Die Untersuchung wird für mehrere Flussgebiete in verschiedenen Regionen Deutschlands über einen Beobachtungszeitraum von 50 Jahren durchgeführt, um die Güte der Techniken für möglichst viele zeitlich unabhängige Niederschlagsextreme zu testen. Zusätzlich wird in dieser Arbeit ein Prototyp eines operationellen probabilistischen Niederschlagsvorhersagesystems vorgestellt, um die Fähigkeiten der hier verwendeten Techniken für Warnsituationen der realen Welt zu testen. Es wurde anschaulich dargestellt, dass die hier vorgestellten Techniken einen sehr hohen Nutzen für die operationelle Hochwasservorhersage haben können. Daher hofft der Autor dieser Arbeit, dass zukünftige Forschungsarbeiten die in dieser Studie vorgestellten Ideen und Verfahren aufgreifen und weiterentwickeln und dass die eine oder andere Methodik später in der hydrologischen Praxis ihren Platz findet.