TY  - GEN
A1  - Laudan, Jonas
A1  - Zöller, Gert
A1  - Thieken, Annegret
T1  - Flash floods versus river floods
BT  - a comparison of psychological impacts and implications for precautionary behaviour
T2  - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe
N2  - River floods are among the most damaging natural hazards that frequently occur in Germany. Flooding causes high economic losses and impacts many residents. In 2016, several southern German municipalities were hit by flash floods after unexpectedly severe heavy rainfall, while in 2013 widespread river flooding had occurred. This study investigates and compares the psychological impacts of river floods and flash floods and potential consequences for precautionary behaviour. Data were collected using computer-aided telephone interviews that were conducted among flood-affected households around 9 months after each damaging event. This study applies Bayesian statistics and negative binomial regressions to test the suitability of psychological indicators to predict the precaution motivation of individuals. The results show that it is not the particular flood type but rather the severity and local impacts of the event that are crucial for the different, and potentially negative, impacts on mental health. According to the used data, however, predictions of the individual precaution motivation should not be based on the derived psychological indicators – i.e. coping appraisal, threat appraisal, burden and evasion – since their explanatory power was generally low and results are, for the most part, non-significant. Only burden reveals a significant positive relation to planned precaution regarding weak flash floods. In contrast to weak flash floods and river floods, the perceived threat of strong flash floods is significantly lower although feelings of burden and lower coping appraisals are more pronounced. Further research is needed to better include psychological assessment procedures and to focus on alternative data sources regarding floods and the connected precaution motivation of affected residents.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 968 
KW  - private households
KW  - risk perceptions
KW  - extreme rainfall
KW  - health
KW  - mitigation
KW  - Germany
KW  - people
KW  - damage
KW  - preparedness
KW  - residents
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-473974
SN  - 1866-8372
IS  - 968
SP  - 999
EP  - 1023
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Laudan, Jonas
A1  - Zöller, Gert
A1  - Thieken, Annegret
T1  - Flash floods versus river floods
BT  - a comparison of psychological impacts and implications for precautionary behaviour
JF  - Natural Hazards and Earth System Sciences
N2  - River floods are among the most damaging natural hazards that frequently occur in Germany. Flooding causes high economic losses and impacts many residents. In 2016, several southern German municipalities were hit by flash floods after unexpectedly severe heavy rainfall, while in 2013 widespread river flooding had occurred. This study investigates and compares the psychological impacts of river floods and flash floods and potential consequences for precautionary behaviour. Data were collected using computer-aided telephone interviews that were conducted among flood-affected households around 9 months after each damaging event. This study applies Bayesian statistics and negative binomial regressions to test the suitability of psychological indicators to predict the precaution motivation of individuals. The results show that it is not the particular flood type but rather the severity and local impacts of the event that are crucial for the different, and potentially negative, impacts on mental health. According to the used data, however, predictions of the individual precaution motivation should not be based on the derived psychological indicators – i.e. coping appraisal, threat appraisal, burden and evasion – since their explanatory power was generally low and results are, for the most part, non-significant. Only burden reveals a significant positive relation to planned precaution regarding weak flash floods. In contrast to weak flash floods and river floods, the perceived threat of strong flash floods is significantly lower although feelings of burden and lower coping appraisals are more pronounced. Further research is needed to better include psychological assessment procedures and to focus on alternative data sources regarding floods and the connected precaution motivation of affected residents.
KW  - private households
KW  - risk perceptions
KW  - extreme rainfall
KW  - health
KW  - mitigation
KW  - Germany
KW  - people
KW  - damage
KW  - preparedness
KW  - residents
Y1  - 2019
U6  - https://doi.org/10.5194/nhess-20-999-2020
SN  - 1684-9981
VL  - 20
SP  - 999
EP  - 1023
PB  - European Geophysical Society
CY  - Katlenburg-Lindau
ER  - 
TY  - THES
A1  - Uhlemann, Steffi
T1  - Understanding trans-basin floods in Germany : data, information and knowledge
T1  - Flussgebietsübergreifende Hochwasserereignisse in Deutschland : Daten, Informationen und Wissen.
N2  - Large Central European flood events of the past have demonstrated that flooding can affect several river basins at the same time leading to catastrophic economic and humanitarian losses that can stretch emergency resources beyond planned levels of service. For Germany, the spatial coherence of flooding, the contributing processes and the role of trans-basin floods for a national risk assessment is largely unknown and analysis is limited by a lack of systematic data, information and knowledge on past events. This study investigates the frequency and intensity of trans-basin flood events in Germany. It evaluates the data and information basis on which knowledge about trans-basin floods can be generated in order to improve any future flood risk assessment. In particu-lar, the study assesses whether flood documentations and related reports can provide a valuable data source for understanding trans-basin floods. An adaptive algorithm was developed that systematically captures trans-basin floods using series of mean daily discharge at a large number of sites of even time series length (1952-2002). It identifies the simultaneous occurrence of flood peaks based on the exceedance of an initial threshold of a 10 year flood at one location and consecutively pools all causally related, spatially and temporally lagged peak recordings at the other locations. A weighted cumulative index was developed that accounts for the spatial extent and the individual flood magnitudes within an event and allows quantifying the overall event severity. The parameters of the method were tested in a sensitivity analysis. An intensive study on sources and ways of information dissemination of flood-relevant publications in Germany was conducted. Based on the method of systematic reviews a strategic search approach was developed to identify relevant documentations for each of the 40 strongest trans-basin flood events. A novel framework for assessing the quality of event specific flood reports from a user’s perspective was developed and validated by independent peers. The framework was designed to be generally applicable for any natural hazard type and assesses the quality of a document addressing accessibility as well as representational, contextual, and intrinsic dimensions of quality. The analysis of time-series of mean daily discharge resulted in the identification of 80 trans-basin flood events within the period 1952-2002 in Germany. The set is dominated by events that were recorded in the hydrological winter (64%); 36% occurred during the summer months. The occurrence of floods is characterised by a distinct clustering in time. Dividing the study period into two sub-periods, we find an increase in the percentage of winter events from 58% in the first to 70.5% in the second sub-period. Accordingly, we find a significant increase in the number of extreme trans-basin floods in the second sub-period. A large body of 186 flood relevant documentations was identified. For 87.5% of the 40 strongest trans-basin floods in Germany at least one report has been found and for the most severe floods a substantial amount of documentation could be obtained. 80% of the material can be considered grey literature (i.e. literature not controlled by commercial publishers). The results of the quality assessment show that the majority of flood event specific reports are of a good quality, i.e. they are well enough drafted, largely accurate and objective, and contain a substantial amount of information on the sources, pathways and receptors/consequences of the floods. The inclusion of this information in the process of knowledge building for flood risk assessment is recommended. Both the results as well as the data produced in this study are openly accessible and can be used for further research. The results of this study contribute to an improved spatial risk assessment in Germany. The identified set of trans-basin floods provides the basis for an assessment of the chance that flooding occurs simultaneously at a number of sites. The information obtained from flood event documentation can usefully supplement the analysis of the processes that govern flood risk.
N2  - Abschätzungen zum Hochwasserrisiko beschränken sich zumeist auf die Analyse innerhalb eines Einzugsgebietes bzw. eines bestimmten Ortes. Die Zusammenhänge in größeren Regionen und vor allem Korrelationen zwischen verschiedenen Einzugsgebieten werden nur selten betrachtet. Solche einzugsgebietsübergreifenden Analysen sind jedoch sowohl für die Versicherungswirtschaft, den Katastrophenschutz sowie für großräumige strategische Hochwasserplanungen notwendig. Allerdings stehen nur für eine geringe Auswahl historischer Ereignisse Daten zur Verfügung und systematische Ansätze zu ihrer Erfassung wurden für Deutschland bisher nicht entwickelt. Die vorliegende Studie untersucht zum ersten die Häufigkeit und Intensität von flussgebietsübergreifenden Hochwasserereignissen in Deutschland anhand von gemessenen Abflüssen an einer Vielzahl von Stationen. Es können insgesamt 80 Hochwasserereignisse in Deutschland im Zeitraum von 1952-2002 nachgewiesen werden. Davon treten die meisten Ereignissen im hydrologischen Winterhalbjahr auf (64%). Wir können nachweisen, dass die Häufigkeit des Auftretens in verschiedenen Perioden unterschiedlich ist, und dass im Untersuchungszeitraum eine signifikante Zunahme von Winterereignissen und damit vor allem von sehr schweren flussgebietsübergreifenden Hochwasserereignissen zu verzeichnen ist. Die Studie hatte des Weiteren zum Ziel, die verfügbare Daten- und Informationsgrundlage zur Hochwasseranalyse zu erkunden. Im speziellen wird untersucht, inwieweit Hochwasserereignisdokumentationen und verwandte Berichte als eine weitere Datenquelle für ein verbessertes Prozessverständnis genutzt werden können. Im Rahmen einer systematischen Suche konnten für die 40 größten Hochwasserereignisse in Deutschland 186 relevante Berichte identifiziert werden. 80% des Materials kann als Grauliteratur eingestuft werden, d.h. als Veröffentlichungen welche nicht durch kommerzielle Verleger publiziert wird. Die sich daraus ergebende Frage nach der Qualität der Dokumente und ihres Informationsgehaltes wurde durch die Entwicklung und Anwendung eines Qualitätsbewertungsschemas beantwortet. Die Ergebnisse der Qualitätsbewertung zeigen, dass die Mehrheit der ereignisspezifischen Hochwasserberichte von guter Qualität ist, d.h. die Berichte sind in ausreichender Qualität verfasst, größtenteils korrekt und objektiv und beinhalten eine substantielle Menge an Informationen zu den Ursachen, Verläufen, betroffenen Objekten und Schäden eines Ereignisses. Es wird empfohlen diese Informationen in die Wissenssynthese für die Hochwasserrisikobewertung einfließen zu lassen. Sowohl Ergebnisse als auch Daten dieser Studie sind so publiziert, dass sie öffentlich zugänglich sind und für weitere Forschungsfragen genutzt werden können.
KW  - Hochwasser
KW  - Deutschland
KW  - Grauliteratur
KW  - Ereignisdokumentation
KW  - Qualitätsbewertung
KW  - floods
KW  - Germany
KW  - grey literature
KW  - event documentation
KW  - quality assessment framework
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-68868
ER  - 
TY  - THES
A1  - Petrow, Theresia
T1  - Floods in Germany : analyses of trends, seasonality and circulation patterns
T1  - Hochwasser in Deutschland : Untersuchungen zu Trends, Saisonalität und Großwetterlagen
N2  - Flood hazard estimations are conducted with a variety of methods. These include flood frequency analysis (FFA), hydrologic and hydraulic modelling, probable maximum discharges as well as climate scenarios. However, most of these methods assume stationarity of the used time series, i.e., the series must not exhibit trends. Against the background of climate change and proven significant trends in atmospheric circulation patterns, it is questionable whether these changes are also reflected in the discharge data. The aim of this PhD thesis is therefore to clarify, in a spatially-explicit manner, whether the available discharge data derived from selected German catchments exhibit trends. Concerning the flood hazard, the suitability of the currently used stationary FFA approaches is evaluated for the discharge data. Moreover, dynamics in atmospheric circulation patterns are studied and the link between trends in these patterns and discharges is investigated. To tackle this research topic, a number of different analyses are conducted. The first part of the PhD thesis comprises the study and trend test of 145 discharge series from catchments, which cover most of Germany for the period 1951–2002. The seasonality and trend pattern of eight flood indicators, such as maximum series and peak-over-threshold series, are analyzed in a spatially-explicit manner. Analyses are performed on different spatial scales: at the local scale, through gauge-specific analyses, and on the catchment-wide and basin scales. Besides the analysis of discharge series, data on atmospheric circulation patterns (CP) are an important source of information, upon which conclusions about the flood hazard can be drawn. The analyses of these circulation patterns (after Hess und Brezowsky) and the study of the link to peak discharges form the second part of the thesis. For this, daily data on the dominant CP across Europe are studied; these are represented by different indicators, which are tested for trend. Moreover, analyses are performed to extract flood triggering circulation patterns and to estimate the flood potential of CPs. Correlations between discharge series and CP indicators are calculated to assess a possible link between them. For this research topic, data from 122 meso-scale catchments in the period 1951–2002 are used. In a third part, the Mulde catchment, a mesoscale sub-catchment of the Elbe basin, is studied in more detail. Fifteen discharge series of different lengths in the period 1910–2002 are available for the seasonally differentiated analysis of the flood potential of CPs and flood influencing landscape parameters. For trend tests of discharge and CP data, different methods are used. The Mann-Kendall test is applied with a significance level of 10%, ensuring statistically sound results. Besides the test of the entire series for trend, multiple time-varying trend tests are performed with the help of a resampling approach in order to better differentiate short-term fluctuations from long-lasting trends. Calculations of the field significance complement the flood hazard assessment for the studied regions. The present thesis shows that the flood hazard is indeed significantly increasing for selected regions in Germany during the winter season. Especially affected are the middle mountain ranges in Central Germany. This increase of the flood hazard is attributed to a longer persistence of selected CPs during winter. Increasing trends in summer floods are found in the Rhine and Danube catchments, decreasing trends in the Elbe and Weser catchments. Finally, a significant trend towards a reduced diversity of CPs is found causing fewer patterns with longer persistence to dominate the weather over Europe. The detailed study of the Mulde catchment reveals a flood regime with frequent low winter floods and fewer summer floods, which bear, however, the potential of becoming extreme. Based on the results, the use of instationary approaches for flood hazard estimation is recommended in order to account for the detected trends in many of the series. Through this methodology it is possible to directly consider temporal changes in flood series, which in turn reduces the possibility of large under- or overestimations of the extreme discharges, respectively.
N2  - Hochwasserabschätzungen werden mit Hilfe einer Vielzahl von Methoden ermittelt. Zu diesen zählen Hochwasserhäufigkeitsanalysen, die hydrologische und hydraulische Modellierung, Abschätzungen zu maximal möglichen Abflüssen wie auch Langzeitstudien und Klimaszenarien. Den meisten Methoden ist jedoch gemein, dass sie stationäre Bedingungen der beobachteten Abflussdaten annehmen. Das heißt, in den genutzten Zeitreihen dürfen keine Trends vorliegen. Vor dem Hintergrund des Klimawandels und nachgewiesener Trends in atmosphärischen Zirkulationsmustern, stellt sich jedoch die Frage, ob sich diese Veränderungen nicht auch in den Abflussdaten widerspiegeln. Ziel der Dissertation ist daher die Überprüfung der Annahme von Trendfreiheit in Abflüssen und Großwetterlagen, um zu klären, ob die aktuell genutzten stationären Verfahren zur Hochwasserbemessung für die vorhandenen Daten in Deutschland geeignet sind. Zu prüfen ist des Weiteren, inwiefern regional und saisonal eine Verschärfung bzw. Abschwächung der Hochwassergefahr beobachtet werden kann und ob eindeutige Korrelationen zwischen Abflüssen und Großwetterlagen bestehen. Den ersten Schwerpunkt der vorliegenden Dissertation bildet die deutschlandweite Analyse von 145 Abflusszeitreihen für den Zeitraum 1951–2002. Acht Hochwasserindikatoren, die verschiedene Aspekte der Hochwasser-Charakteristik beleuchten, werden analysiert und bezüglich möglicher Trends getestet. Um saisonalen Unterschieden in der Hochwassercharakteristik der einzelnen Regionen gerecht zu werden, werden neben jährlichen auch saisonale Reihen untersucht. Die Analyse von Maximalreihen wird durch Schwellenwertanalysen ergänzt, die die Hochwasserdynamik bzgl. Frequenz und Magnitude detaillierter erfassen. Die Daten werden auf verschiedenen Skalen untersucht: sowohl für jeden einzelnen Pegel wie auch für ganze Regionen und Einzugsgebiete. Nicht nur die Analyse der Abflussdaten bietet die Möglichkeit, Bewertungen für die zukünftige Hochwasserabschätzung abzuleiten. Auch Großwetterlagen bilden eine bedeutende Informationsquelle über die Hochwassergefahr, da in der Regel nur ausgewählte Zirkulationsmuster die Entstehung von Hochwasser begünstigen. Die saisonal differenzierte Untersuchung der Großwetterlagen und die Prüfung einer Korrelation zu den Abflüssen an 122 mesoskaligen Einzugsgebieten bilden deshalb den zweiten Schwerpunkt der Arbeit. Hierzu werden tägliche Daten der über Europa dominierenden Großwetterlage (nach Hess und Brezowsky) mit Hilfe verschiedener Indikatoren untersucht. Analysen zum Hochwasserpotential der einzelnen Wetterlagen und weiterer Einflussfaktoren werden für das mesoskalige Einzugsgebiet der Mulde in einer separaten Studie durchgeführt. Für diese Detail-Studie stehen 15 Abflusszeitreihen verschiedener Länge im Zeitraum 1909–2002 zur Verfügung. Um die Daten von Abflüssen und Großwetterlagen bezüglich vorhandener Trends zu testen, werden verschiedene Methoden genutzt. Der Mann-Kendall Test wird mit einem Signifikanzniveau von 10% (zweiseitiger Test) angewendet, was statistisch sichere Bewertungen ermöglicht. Neben der Prüfung der gesamten Datenreihe werden multiple zeitlich-variable Trendanalysen mit Hilfe eines Resampling-Ansatzes durchgeführt. Darüber hinaus werden räumlich differenzierte Analysen durchgeführt, um die saisonale Hochwassercharakteristik einzelner Regionen besser zu verstehen. Diese werden durch Tests zur Feldsignifikanz der Trends ergänzt. Mit der vorliegenden Arbeit kann gezeigt werden, dass die Hochwassergefahr für einzelne Regionen im Winterhalbjahr signifikant steigt. Davon sind insbesondere Gebiete in Mitteldeutschland betroffen. Die Verschärfung der Hochwassergefahr durch eine längere Persistenz ausgewählter Großwetterlagen konnte ebenfalls für das Winterhalbjahr nachgewiesen werden. Sommerhochwasser zeigen zwar ebenfalls steigende, aber auch fallende Trends, die räumlich geclustert sind. Im Elbe- und Weser-Einzugsgebiet sinken die Abflüsse signifikant, im Donau- und Rheineinzugsgebiet steigen sie nachweisbar. Darüber hinaus ist eine signifikante Abnahme der Anzahl verschiedener Großwetterlagen sowohl im Sommer als auch im Winter zu verzeichnen. Bzgl. der Studie zum Mulde-Einzugsgebiet konnte ein zweigeteiltes Hochwasserregime nachgewiesen werden. In den Wintermonaten treten häufig kleine Hochwasser auf, die auch die Mehrheit der jährlichen Maximalwerte bilden. Sommerhochwasser sind seltener, können aber extreme Ausmaße annehmen. Ein Vergleich der geschätzten Jährlichkeiten mit verschiedenen Zeitreihen zeigt die Notwendigkeit der Berücksichtigung saisonaler Aspekte für die Bemessung von Hochwassern. Aufgrund der Ergebnisse müssen die bisher genutzten stationären Verfahren als nicht mehr geeignet bewertet werden. Es wird daher die Nutzung instationärer Verfahren zur Abschätzung von Extremhochwasser und der damit verbundenen Bemessung von Schutzmaßnahmen empfohlen, um den teilweise vorliegenden Trends in den Daten Rechnung zu tragen. Durch diesen Ansatz ist es möglich, zeitlich dynamische Veränderungen im Hochwassergeschehen stärker zu berücksichtigen. Darüber hinaus sollten saisonale Aspekte des Einzugsgebietes Eingang in die Gefahrenabschätzung finden.
KW  - Hochwasser
KW  - Deutschland
KW  - Saisonalität
KW  - Großwetterlage
KW  - Trends
KW  - floods
KW  - Germany
KW  - trends
KW  - circulation patterns
KW  - seasonality
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-37392
ER  -