Niederschlagsmenge

Niederschlagsmenge
Regen
Schnee
Hagel

Der Begriff Niederschlag bezeichnet in der Meteorologie Wasser, welches infolge der Schwerkraft in flüssiger (Regen) oder fester Form (Hagel, Schnee, Graupel) aus Wolken auf die Erde fällt, oder sich direkt durch Kondensation (Tau) oder Resublimation (Reif) absetzt.

Diese entstehen durch Kondensation der Feuchtigkeit in der Luft mit Hilfe von Kondensationskeimen. Um wieder als Niederschlag auf die Erdoberfläche fallen zu können, muss die Größe (bzw. Masse) der kondensierten Teilchen einen bestimmten Wert überschreiten. Durch den Niederschlag wird der Wasserkreislauf geschlossen.

Die Häufigkeit und die durchschnittliche Menge des Niederschlages sind charakteristisch für die entsprechenden geographischen Gebiete. Der Niederschlag ist dabei ein Faktor, der das lokale Klima bestimmt. Besonders für die Landwirtschaft ist dies relevant, da erst ab einer bestimmten Niederschlagsmenge erfolgreicher Regenfeldbau möglich ist. Verschiedene Niederschlagsmengen können somit auch bestimmten Ökozonen zugeordnet werden.

Inhaltsverzeichnis

Niederschlagsmessung

Gemessen wird mit zwei verschiedenen Arten von Messgeräten:

Die meisten Niederschlagsmesser sammeln den Niederschlag als punktuelle Niederschlagsmessung in einem Messgefäß. Ein Millimeter (Messeinheit) entspricht der Wasserhöhe (Niederschlagshöhe) von 1 mm, die sich ergäbe, wenn kein Wasser abfließt. Alternativ wird oft auch die Wassermenge (Niederschlagsmenge) in l / m2 (ebene Fläche) angegeben. Ein Millimeter entspricht dabei genau einem Liter pro Quadratmeter. Jene Anteile, die nicht in Form flüssigen Wassers vorkommen, werden entweder in die entsprechende Menge desselben umgerechnet (sofern die Dichte bekannt ist), oder bei Schnee und Hagel durch leichte Erwärmung, um die Verdampfung und den Messfehler zu verringern, in Wasser umgewandelt.

Über Niederschlagsradare können die gefallenen Mengen inzwischen auch flächendeckend geschätzt werden. Vor allem im Bereich des Hochwassermanagements ist dies von Bedeutung (punktuelle Messwerte verifizieren bzw. kalibrieren). Neben der reinen Niederschlags-Höhe bzw. Menge sind dabei vor allem auch die Niederschlagsintensität und die Niederschlagsdauer wichtig.

Langfristige (klimatologische) Niederschlagsmessungen lassen statistische Berechnungen zu, um die mittlere Häufigkeit von unterschiedlichen Niederschlagsereignissen (v. a. Starkregenereignisse) anzugeben, welche Intensität und Dauer zueinander in Bezug setzen.

Künstlicher Niederschlag

Niederschlag kann unter bestimmten meteorologischen Konstellationen künstlich erzeugt werden, indem eine große Menge an künstlichen Eiskeimen, also Kondensationskernen (zB. Silberiodid) in unterkühlte Wolken ausgebracht wird; siehe Hagelflieger. Industrieschnee ist ebenso künstlicher Niederschlag, der zivilisatorisch bedingt entstehen kann.


Gesetzmäßigkeiten der räumlichen Verbreitung der Niederschläge

  1. In den Gebirgen hängen die Niederschlagsmengen von der Streichrichtung zum herrschenden Luftstrom ab. (s. Luv und Lee)
  2. Festlandgebiete erhalten geringere Niederschläge als Meeresgebiete auf gleicher geographischer Breite. (s. Seeklima, Kontinentalklima)
  3. Hohe Niederschlagssummen in Äquatornähe und gemäßigten Breiten wechseln sich mit niedrigen Niederschlagssummen in den außeräquatorialen Tropen und Polargebieten ab. (s. Tropen, Subtropen, Gemäßigte Zone, Polarklima)
  4. In den Tropen sind die Ostteile der tropischen Meere ganzjährig feucht, dagegen sind die Westteile nur im Sommer und im Herbst feucht.


Niederschlagsformen

Bezeichnung Art Endzustand Beschreibung
Regen fallend flüssig Wasser in Tropfenform, andere Typen: Nieselregen, Eisregen (unterkühltes Wasser, dass schlagartig bei Auftreffen gefriert)
Schnee fallend fest Lockere, feste Form (Ab etwa −12 °C kondensiert der Wasserdampf direkt zu kleinen Eiskristallen (sog. Resublimation - die aber bei Meteorologen oftmals nur Sublimation genannt wird), die sich dann zu Schneeflocken zusammenballen).
Graupel fallend fest Unregelmäßige, feste, sehr leichte (lufthaltige) Form (Gefrorene Körnchen von 2–5 mm Größe, die durch kräftige Aufwinde etwa an Kaltfronten entstehen können).
Hagel fallend fest Gefrorene Regentropfen (Eis), > 5 mm Durchmesser, die aus einem Kondensationskern und mehreren gefrorenen Schichten bestehen. Die Entstehung erfolgt in Gewittern).
Tau abgesetzt flüssig Wasserdampf, der an Objekten zu feinen Wassertröpfchen kondensiert
Reif abgesetzt fest Wasserdampf, der an Objekten zu feinen, und auf ausgedehnten kalten Flächen (Schnee/Eis-feldern) bis zu 5cm großen Eiskristallen resublimiert.

Niederschlagsmenge

Die Niederschlagsmenge ist jene Menge flüssigen Wassers (Niederschlagswasser), die sich bei Niederschlag (Regen, Schnee, Hagel, Nebel usw.) in einer definierten Zeitspanne (siehe auch Niederschlagsintensität) in einem geschlossenen Becken gesammelt hätte. Die Angabe erfolgt in Litern. Bezieht sich die Niederschlagsmenge, wenn nicht anders angegeben, auf einen Quadratmeter (l / m2), so erhält man die Niederschlagshöhe in Millimetern. Faktoren wie Verdunstung, Bodenversickerung oder Abfluss werden bei der Messung nicht berücksichtigt.

Niederschlagshöhe

Die Niederschlagshöhe wird, wie in der Meteorologie gebräuchlich, in Millimeter angegeben und gibt wiederum Aufschluss über die Niederschlagsmenge. Ein Millimeter Niederschlagshöhe auf einem Quadratmeter entspricht somit einem Liter Niederschlagsmenge auf dieser Fläche (l / m2). Wenn die Niederschlagshöhe, bzw. die daraus resultierende Niederschlagsmenge nicht messbar ist, wird sie mit „kleiner 0,1 mm“ angegeben. Bei Schneefall, Hagel oder Graupel wird die Niederschlagshöhe auch in cm angegeben. Eine Umrechnung in die Niederschlagsmenge in Litern, bzw. in die wasseräquivalente Niederschlagshöhe auf einem Quadratmeter kann nur nach Bestimmung der Dichte erfolgen, da bei gefrorenen Niederschlägen große Unterschiede bestehen können. Diese liegen zum Beispiel für Schnee zwischen 30kg / m3 (trockener, lockerer Neuschnee) und 200kg / m3 (stark gebundener Neuschnee). Bei Hagel bezieht sich die Angabe der Niederschlagshöhe nur auf die Dauer eines Ereignisses und meist nur auf die Höhe der Hagelschicht am Boden (Der Niederschlag in Form von Regen wird hierbei extra angegeben).

Für die durchschnittliche Höhe des Niederschlags im Laufe einer bestimmten Periode an einem definierten Ort, bzw. in einer bestimmten Region existieren folgende meteorologische-klimatologische Ausdrücke.

Monatsniederschlag

Monatsniederschlag, oder auch Monatsmittel des Niederschlags, ist die gesamte Niederschlagshöhe eines bestimmten Monats gemittelt über eine bestimmte Anzahl von Jahren (meist 30 Jahre), wobei immer über diesen bestimmten Monat gemittelt wird. Die Angabe erfolgt in Millimeter pro Monat und findet Verwendung in diversen Klimadiagrammen. Bezieht man sich nur auf einen ganz bestimmten Monat, so erfolgt die Angabe inkl. des Jahres.

Jahresniederschlag

Jahresniederschlag, oder auch Jahresmittel des Niederschlags, ist die gesamte Niederschlagshöhe eines Jahres gemittelt über eine bestimmte Anzahl von Jahren (meist 30 Jahre). Die Angabe erfolgt in Millimeter pro Jahr und findet Verwendung in diversen Klimadiagrammen. Bezieht man sich nur auf ein ganz bestimmtes Jahr, so wird dies extra angegeben.

Niederschlagsdauer

Der Begriff Niederschlagsdauer steht für die Zeitdauer eines Niederschlagsereignisses. Auf Basis der Niederschlagsdauer unterscheidet man zwischen Dauerniederschlägen und Schauern. Zudem ist sie für die Festlegung von Wiederkehrsintervallen von Starkregenereignissen und Überschwemmungsszenarien notwendig.

Niederschlagsintensität

Als Niederschlagsintensität bezeichnet man den Quotienten aus Niederschlagshöhe (Niederschlagsmenge) und Zeit. Diese wird in der Regel für Regen bei Wetter-Meldungen bzw. Warnungen in Millimeter pro Stunde, bei Schnee in Zentimeter pro Stunde angegeben. Sie bildet zusammen mit der Niederschlagsmenge die Charakteristik eines Niederschlags. Andere Angaben für statistische Zwecke können noch Millimeter (bzw. Zentimeter) pro Tag, Woche, Monat oder Jahr sein. Neben der direkten Berechnung vor Ort können Niederschlagsintensitäten auch durch Radarmessungen bestimmt werden. Dazu zieht man die von der Stärke des Regens abhängige Radarreflektivität heran.

Ein mittelstarker Regenschauer in Mitteleuropa hat eine Intensität um 5 mm/h (entsprechend 5 Liter/m² pro Stunde), ein Starkregen um 30 mm/h. Bei einem heftigen Unwetter kann die Regenmenge auf 50 mm/h und mehr anwachsen[1]. Tropenstürme erreichen Werte von 130 mm/h und weit darüber.

Niederschlagsrekorde[2]

Regen, Positivrekorde

Zeitintervall Menge (mm) Ort Jahr
1 Minute 38 Barot, Guadeloupe 1970
1 Stunde 401 Shangdi, China 1947
12 Stunden 1.144 Foc-Foc, Réunion 1966
24 Stunden 1.825 Foc-Foc, Réunion 1966
1 Woche 5.003 Commerson, Réunion 1980
1 Monat 9.300 Cherrapunji, Indien 07/1861
12 Monate 26.461[3][4] Cherrapunji, Indien 08/1860 bis 07/1861

Regen, Negativrekorde

Zeitintervall Menge (mm) Ort Jahr
173 Monate 0 Arica Chile 10/1903 bis 01/1918
19 Jahre 0 Wadi Halfa Sudan

Siehe auch


Einzelnachweise

  1. http://www.abendblatt.de/daten/2002/08/03/53756.html Hamburg 2002: Unwetter mit Regenintensität von 65 mm/h
  2. WMO - World Meteorological Organization (1995): „Annual Report of the World Meteorological Organization 1994“. ISBN 92-63-10824-2.
  3. Niederschlag. Universität Freiburg. Abgerufen am 29. Jänner 2009.
  4. Wetterrekorde. Wupperverband. Abgerufen am 29. Jänner 2009.

Weblinks


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