Ermittlung von Flächenmitteln des Niederschlages aus punktuellen Messungen

1999

S. 47-65

62 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

200081375

Ausgehend von beobachteten Monatssummen des Niederschlags (an den Meßstellen des Österreichischen Hydrographischen Dienstes) werden mittels inversquadratischer Distanz-Gewichtung die Meßwerte an die Punkte eines Gitternetzes interpoliert. Jeder Wert repräsentiert im Gebiet zwischen 45 - 50,5 Grad N und von 9 - 18 Grad E eine Schätzung innerhalb eines Quasi-Rechtecks von der Größe 1/12 Grad longitudinal und 1/20 Grad meridional. An genau denselben Gitterpunkten sind geglättete Daten aus einer hochaufgelösten Topographie bekannt sowie charakeristische Summen vierundzwanzigstündiger Stau- und Aufgleitniederschläge vorgegeben. Letztere Berechnungen erfolgen mittels eines im Rahmen des Programmes INDR (Forschungsprojekt der Österreichischen Akademie der Wissenschaften) entwickelten und an der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) installiert Modells zur Vorhersage von stratiformen Niederschlägen. Durch Anpassung der atmosphärischen Anströmungsbedingungen (Windstärke, Windrichtung, Feuchtegehalt, Temperatur) an typische Verhältnisse der einzelnen Jahreszeiten werden u.a. die ropographisch verursachten, räumlichen Strukturen des Niederschlags sichtbar. Aus diesen Informationen berechnet man Korrelationen zwischen Topographie und Niederschlag. Für die gesuchte Regression des Stauniederschlags mit der Höhe bewährt sich ein Polynom dritten Grades; für die Höhenabhängigkeit des konvektiven Niederschlagsanteils wird ein Ansatz aus der Literatur (Exponential-Funktion mit negativem Argument) gewählt. Die relativen Anteile von Stau- und konvektivem Niederschlag am Gesamtniederschlag im Jahresverlauf werden mittels einer Statistik über Niederschlagswetterlagen bzw. aus Erfahrungen mit Ergebnissen aus Limited Area Models (LAW; Maschenweite zwischen 15 und 25 km) abgeschätzt. Damit gewinnt man eine flächendeckende klimatologische Information über die Seehöhenabhängigkeit des Niederschlags. Die eingangs beschriebenen, aus Beobachtungen interpolierten Daten, erfahren nun eine Korrektur: Deren Beitrag ist desto größer, je stärker die Variation des Niederschlags mit der Höhe in der betreffenden Region ausfällt bzw. je größer dabei die Differenz in der Seehöhe am Gitterpunkt und in den Höhen der umliegenden Beobachtungsstationen ist. Aus den am Raster vorliegenden modifizierten Niederschlagsdaten können Mittel über beliebige Flächenausschnitte und Zeiträume berechnet werden. Alle Programmalgorithmen sind am Rechnersystem des Hydrographischen Zentralbüros (HZB) installiert. Ein Vergleich der Resultate mit zugehörigen hydrologischen Parametern wird durchgeführt. Als Beispiel einer klimatologischen Anwendung wird der mittlere jährliche Niederschlag in Österreich für verschiedene Normalperioden berechnet.