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Oliver Böhm

• In der vorliegenden Studie wurde erstmalig die Hochwassergeschichte des gesamten Bayerischen Alpenvorlands (BAV) systematisch erhoben und analysiert. Das primäre Ziel, die Hochwassergeschichte des BAV zu rekonstruieren, konnte für einen Zeitraum vom 14. Jh. bis einschließlich 2010 realisiert werden. Auf Basis schriftlicher Überlieferungen und Instrumentendaten galt der Langzeitvariabilität der Hochwasserhäufigkeit und den klimatischen Parametern der Hochwassergenese ein besonderes Interesse. Das BAV wird anhand der Donautributäre Iller, Lech (mit Wertach), Isar und Inn (mit Salzach) definiert. Im räumlichen Focus standen die außeralpinen Flussabschnitte der kalkalpinen Fließgewässer. Auf Grundlage deskriptiver historischer Quellen sowie behördlicher Messdaten konnten lange, kohärente Zeitreihen der Hochwasserhäufigkeit generiert werden, die in Abhängigkeit der Datenlage bis in das 14. Jh. zurückreichen. Ab 1826 konnten behördliche Messdaten der frühen Instrumenten Periode, fürIn der vorliegenden Studie wurde erstmalig die Hochwassergeschichte des gesamten Bayerischen Alpenvorlands (BAV) systematisch erhoben und analysiert. Das primäre Ziel, die Hochwassergeschichte des BAV zu rekonstruieren, konnte für einen Zeitraum vom 14. Jh. bis einschließlich 2010 realisiert werden. Auf Basis schriftlicher Überlieferungen und Instrumentendaten galt der Langzeitvariabilität der Hochwasserhäufigkeit und den klimatischen Parametern der Hochwassergenese ein besonderes Interesse. Das BAV wird anhand der Donautributäre Iller, Lech (mit Wertach), Isar und Inn (mit Salzach) definiert. Im räumlichen Focus standen die außeralpinen Flussabschnitte der kalkalpinen Fließgewässer. Auf Grundlage deskriptiver historischer Quellen sowie behördlicher Messdaten konnten lange, kohärente Zeitreihen der Hochwasserhäufigkeit generiert werden, die in Abhängigkeit der Datenlage bis in das 14. Jh. zurückreichen. Ab 1826 konnten behördliche Messdaten der frühen Instrumenten Periode, für wenigstens eine repräsentative Pegelmessstelle je Flusslauf, erhoben und aufbereitet werden. Die Messdaten der modernen Instrumentenperiode (ab 1900) wurden ebenfalls in die Zeitreihen der Hochwasserhäufigkeit integriert. Insgesamt konnten sechs (mit dem inneralpinen Inn sieben) regional differenzierte Hochwasserzeitreihen generiert werden, die zu einer Gesamtzeitreihe für das BAV zusammengefasst wurden. Auf Basis 31-jähriger gleitender Hochwasserhäufigkeiten lassen sich für das gesamte BAV 9 hochwasserreiche Phasen seit Beginn des 14. Jh.s bis heute nachweisen. Die Phasenlängen der hochwasseraktiven Phasen variieren zwischen 60 und 80 Jahren, die Phasen reduzierter Hochwasseraktivität sind im Mittel von kürzerer Dauer. Der grundlegenden Datenerhebung und -aufbereitung folgte als ein weiteres Arbeitsziel die Differenzierung der zeitlichen wie räumlichen Variabilität der Hochwasserfrequenz im BAV. In diesem Zusammenhang lässt sich die Bedeutung der Sommerhochwasser und ein Ost-Westgradient der räumlichen Hochwasserverteilung innerhalb des Untersuchungsraumes hervorheben. Neben subjektiven Rekonstruktionen zu hochwasserauslösenden Wetterlagen stand des Weiteren das Auffinden hochwasserbegünstigender klimatischer Rahmenbedingungen im Focus der Analyse. Die Auftrittsvariabilität hochwasserreicher/armer Phasen wird dabei von klimasysteminternen wie -externen Faktoren beeinflusst. Zwischen den Jahren 1610 bis 1930 können auffällige Korrelationen zwischen der Sonnenfleckenaktivität und der Hochwasserfrequenz des BAV aufgezeigt werden. Die hohe Variabilität der Zusammenhänge von Hochwasseraktivität und klimatischen Rahmenbedingungen lässt sich anhand der Korrelationen von Hochwasserfrequenzen und der Nordatlantischen Oszillation (NAO), darlegen. Ab 1830, dem Beginn einer auffälligen klimatische Phase, können hochsignifikante Korrelationen zwischen der Hochwasserfrequenz der Sommermonate und der NAO aufgezeigt werden. Unter Zuhilfenahme rekonstruierter Luftdruckfelder für den nordatlantisch/europäischen Raum und der Anwendung multivariater statistischer Verfahren wie der Hauptkomponentenanalyse, konnten charakteristische hochwasseranfällige Zirkulationsmuster bestimmt werden. Die Luftdruckdaten liegen in unterschiedlicher zeitlicher Auflösung vor und können ab 1500 in saisonaler und ab 1658 in monatlicher Auslösung zur Analyse hochwasserrelevanter Zirkulationsdynamik eingesetzt werden. Unter Anwendung hauptkomponentenanalytisch abgeleiteter Indizes konnten die Auftrittsvariabilität in zeitlicher Hinsicht sowie die Hochwasserbedeutsamkeit der charakteristischen Zirkulationsmuster bestimmt werden. Die gewonnen Zirkulationsmuster lassen sich wiederum mit unterschiedlichen Modi der NAO in Zusammenhang bringen. Zur Verifizierung der Zirkulationsdynamik, die auf rekonstruierte Luftdruckdaten mit eingeschränkter zeitlicher Auflösung basieren, wurden zusätzlich gemessene Luftdruckdaten herangezogen die ab 1850 in täglicher Auflösung vorliegen. Die vorliegende Arbeit zeigt die Bedeutung langer Zeitreihen für das Verständnis der Hochwasserhäufigkeit sowie der Hochwassergenese in Kontext multipler klimatischer Rahmenbedingungen auf. Die Komplexität des Langzeitverhaltens der Hochwasserentwicklung im BAV lässt sich nicht mit Zeitreihen erklären, die sich auf das 19. und 20. Jh. beschränken, sondern bedarf einen möglichst weit in die Vergangenheit zurückreichenden Blick. Insgesamt konnte mit der Untersuchung ein wichtiger Beitrag zum Verständnis der Langzeitvariabilität von Hochwasserhäufigkeiten und -genese im BAV geleistet werden.…
• In the present study the flood history of the Bavarian Foreland was raised and analyzed methodically for the first time. The prime aim of reconstructing the flood history could be realized for a period starting in the 14th century till 2010. Based on written lore and instrumental data, the long-term variability of flood frequencies as well as climatic parameters for the flood genesis was of special interest. The Bavarian Foreland (BF) is defined by its Danube tributaries Iller, Lech (including river Wertach), Isar and Inn (including river Salzach). The spatial focus was put on the outer alpine river sections. Based on descriptive historical sources as well as administratively measured data long coherent time series of flood frequencies according to the literature available could be generated. From 1826 onwards administratively measured data of the early instrumental period could be raised and edited for at least one representative gauge per investigated river. The measured data ofIn the present study the flood history of the Bavarian Foreland was raised and analyzed methodically for the first time. The prime aim of reconstructing the flood history could be realized for a period starting in the 14th century till 2010. Based on written lore and instrumental data, the long-term variability of flood frequencies as well as climatic parameters for the flood genesis was of special interest. The Bavarian Foreland (BF) is defined by its Danube tributaries Iller, Lech (including river Wertach), Isar and Inn (including river Salzach). The spatial focus was put on the outer alpine river sections. Based on descriptive historical sources as well as administratively measured data long coherent time series of flood frequencies according to the literature available could be generated. From 1826 onwards administratively measured data of the early instrumental period could be raised and edited for at least one representative gauge per investigated river. The measured data of the modern instrumental period (since 1900) was integrated as well. In total six regionally differentiated flood time series could be generated, which were pooled to one total time series for the BF. On the basis of 31-year moving means of flood frequencies 9 flood intense periods for the total BF could be assumed. The lengths of flood intense periods vary between 60 and 80 years, the periods of reduced flood activity are shorter in average. After the basic data rising and editing, the next aim was to differentiate the spatial as well as the temporal variability of the flood frequencies within the BF. In this context the meaning of summer floods (June, July and August) as well as an east-west gradient of the spatial flood distribution within the investigation area must be highlighted. Subjective reconstructions of flood triggering weather conditions as well as detecting climatic parameters which encourage flood events were another main focus. Thereby the occurrence variability of flood rich resp. flood reduced periods is influenced by climate system internal and external parameters. Between the years 1610 and 1930 conspicuous correlations between sunspot activity and the flood frequencies of the BF can be shown. A high variability of coherences between flood activity and climatic parameters can be revealed by means of the correlation of flood frequencies and the Northern Atlantic Oscillation (NAO). Starting 1830, the beginning of a noticeable climatic period, highly significant correlations between the flood frequencies of summer and the NAO can be shown. With the assistance of reconstructed air pressure fields for the Northern Atlantic/European region and the implementation of multivariate statistical practices like the principle component analysis, characteristic flood susceptible circulation patterns could be determined. The data of air pressures are available in different temporal resolution, from 1500 on in seasonal and from 1658 in a monthly resolution and can be applied for the analyses of flood relevant circulation dynamics. By implementing indices derived from principle component analysis the occurrence variability in a temporal view as well as the variable flood significance in detail of the circulation patterns could be determined. The obtained circulation patterns again can be linked to different NAO modes. To verify the circulation dynamics based on reconstructed data with reduced temporal solution data edited from daily measurements series (since 1850) was consulted additionally. The present study demonstrates the meaning of long time series for the insight into flood frequencies as well as the flood genesis in context of multiple climatic parameters. Altogether an important contribution to the comprehension of longtime variability of flood frequencies and genesis within the BF could be made.…