Man geht davon aus, daß atmosphärische Faktoren bei den sogenannten 'neuartigen Waldschäden' wesentlich beteiligt sind. Die Atmosphäre transportiert nicht nur vom Menschen emittierte Schadstoffe in Waldökosysteme, sondern regelt auch die klimatischen Umweltbedingungen für die Pflanzen. Letztere können Pflanzen als sogenannte 'pontentielle Witterungsstreßfaktoren' beeinträchtigen. Ein zentrales Problem der Aufklärung möglicher Beziehungen zwischen atmospährischen Einflußfaktoren und Reaktionen von Waldökosystemen ist die schlechte Verfügbarkeit von atmosphärischer Information für die bewaldeten Regionen österreichs. meteorologische Stationen werden vor allem in Regionen mit guter Infrastruktur und nicht in den bewaldeten Regionen betrieben. Bisher wurden Meßreihen atmosphärischer Variablen von den meteorologischen Stationen zu Untersuchungen herangezogen, die den Untersuchungsgebieten am nächsten lagen. Um über diese Art der Extrapolation hinauszugelangen, wurden in diesem Projekt Interpolationsmethoden entwickelt, die eine objektivere Analyse der Beziehung Atmosphäre - Pflanze ermöglichen. Als Interpolationsmethode wurde die 'Höhenreduktion mit Gewichtung des inversen Distanzquadrates' gewählt, die für die atmosphärische Ausgangsgrößen Globalstrahlung, Niederschlag und Temperatur angepaßt wurde. Für die Interpolation der Globalstrahlung wurden zwei Ansätze entwickelt und miteinander verglichen: einerseits wurden gemessenen Globalstrahlungdaten interpoliert, andererseits wurde die Globalstrahlung als Funktion der Bewölkung parametrisiert und anschließend interpoliert. Ein Vergleich der beiden Ansätze hat gezeigt, daß etwa seit 1992 die Dichte der Stationen mit Globalstrahlungsmessungen ausreichend groß ist, daß eine direkte Interpolation von Meßdaten der Parametrisierung in den meisten Regionen Österreichs überlegen ist. Bei Punkten über 1000 m sinkt die Qualität beider Verfahren auf Grund der mit der Höhe rasch abnehmenden Stationsdichte merklich ab. Im Fall von gut durchmischten Verhältnissen während der warmen Jahreszeit läßt sich die räumliche Variabilität des Temperaturfeldes im alpinen Gelände größtenteils auf die Variabilität der Seehöhe zurückführen. Währen der kalten Jahreszeit verursachen Inversionen eine hohe räumliche Variabilität der Temperatur im komplexen Gelände, die in gewissem Ausmaß durch eine Aufteilung Österreichs in 8 Teilregionen erfaßt werden kann. Für jede der Teilregionen wird eine mehr oder weniger einheitliche vertikale Temperaturstruktur angenommen. Daher läßt sich für jede der Teilregionen eine Höhenabhängigkeit ableiten, die dann zur vertikalen Interpolation der Temperatur an beliebigen Punkten eingesetzt wird. Dieses Verfahren weist für die Sommermonate eine hinreichende Genauigkeit auf, in den Wintermonaten treten jedoch bei einzelnen Stationen größere Abweichungen auf. Der Niederschlag weist von allen drei meteorologischen Variablen die höchste räumliche und zeitliche Variabilität auf. Für jedes Monat wurde eine mittlere langjährige lineare Zunahme des Niederschlages mit der Höhe abgeleitet. Auf dieser Grundlage läßt sich die räumliche Verteilung monatlicher Niederschalgssummen im wesentlichen erfassen. Die Übereinstimmung mit der klassischen noch von Hand vorgenommenen Niederschlagsanalysen von Steinhauser ist gut. - In einem weiteren Schritt wurde demonstriert, daß sich neben den oben genannten atmosphärischen Ausgangsgrößen auch abgeleitete Größen interpolieren lassen. Wendet man das Verfahren zum Beispiel auf die Dauer der Vegetationsperiode und das Eintreten von Spätfrostereignissen an, so ergibt sich Folgendes: Das raum- zeitliche Verhalten der Vegetationsperiode unterscheidet sich innerhalb der verschiedenen Regionen Österreichs wenig. - Die Pflanzen sind in grlßeren Höhen größeren zeitlichen Schwankungen der Häufigkeit von Tagen, die zur Vegetaitonsperiode gehören, ausgesetzt. - Im Vergleich zur ersten Hälfte des Zeitraumes von 1961 bis 1995 dauert in vielen Regionen Österreichs die saisonale Vegetationsperiode während der zweiten Hälfte des Zeitraumes länger. - Bei den Spätfrostereignissen kann nur etwa 20 bis 30% der räumöichen Variabilität durch die Höhenabhängigkeit erklärt werden, während der Großteil durch das lokale Mikroklima bestimmt wird. - Die maximale Häufigkeit der Spätfrostereignisse tritt in Hochlagen zwischen 1500 und 2000 m auf. - Es gibt wenige markante potentielle Spätfrostereignisse, die in allen Regionen Österreichs aufscheinen. Meist handelt es sich um lokale Ereignisse, die von beschränkter räumlicher Ausdehnung sind. Eine Ausweitung der Anwendung auf weitere waldökologisch bedeutsame atmosphärische Einflußfaktoren einschließlich Ozon und Ionen im Niederschlag ist ohne weiteres möglich. Bereits erfolgte, geplante und mögliche Anwendungen sind: - Mittels des beschriebenen Interpolationsverfahrens wurden meteorologische Datensätze als Eingangsgrößen für ein Waldentwicklungsmodell (Sukzessionsmodell) an den Punkten der ÖFI erzeugt. - Interpolierte Felder atmosphärische Variablen wurden zum flächendeckenden 'downscaling' von GCM Simulationen des anthropogen verstärkten Glashauseffektes verwendet. - Möglichkeiten einer Verwendung der interpolierten Felder der Globalstrahlung als Antrieb für biogeochemische Modelle in entlegenen Regionen wird zur Zeit getestet. - Eine flächendeckende Gliederung österreichischer Waldwuchsregionen nach objektiven klimatischen Kriterien ist geplant. - Interpolierte Felder atmosphärische Variablen können als Antrieb für hydrologische Modelle Wasserhaushaltsmodelle weiterverwendet werden. Zusammenfassend bedeutet dies, daß im Zuge des Projektes eine Methode entwickelt wurde, die es gestattet, aus vorliegenden Meßwerten mit für viele Zwecke hinreichender Genauigkeit meteorologische Größen oder daraus abgeleitete waldökologische interessierende Parameter für beliebige Punkte in Österreich zu berechnen und diese auch in ihrer geographischen Verteilung in unterscheidlicher Auflösung darzustellen. Für Strahlung, Lufttemperatur, Niederschlag, Dauer der vegetationsperiode und Spätfrostereignisse wurden beispielhaft Karten für das Bundesgebiet von Österreich erstellt.
