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Modifikation der Schneefallgrenze in komplexer Topographie
Christian Pehsl
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Betreuer*in
Reinhold Steinacker
DOI
10.25365/thesis.12312
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30412.15640.312959-3
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Im Laufe der Jahre wurden verschiedenste Methoden zur Bestimmung der Schneefallgrenze entwickelt. Dabei haben sich die Feuchttemperatur sowie die Äquivalenttemperatur als recht zuverlässige Parameter herauskristallisiert. So setzen numerische Wettervorhersagemodelle das Niveau mit einem bestimmten Grenzwert der Feuchttemperatur (z.B.: +1 °C oder +1.5 °C) mit der Schneefallgrenze gleich. Des Weiteren wird auch die relative Topographie oft für eine Abschätzung der Schneefallgrenze herangezogen, da die Schichtdicke äquivalent zur mittleren Temperatur innerhalb der Schicht ist. Entspricht die Dicke der Schicht zwischen 1000 hPa und 500 hPa etwa 5360 gpm, so kann man von einer Schneefallgrenze bei 1000 m Seehöhe ausgehen. Allerdings gelten die Grenzwerte dieser Methoden nur bei Annahme feuchtadiabatischer Luftschichtung, sodass etwa bei Inversionswetterlagen die reale Schneefallgrenze deutlich von der prognostizierten abweichen kann.
Die zum Schmelzen des fallenden Niederschlags notwendige Energie wird der Luft entzogen, welche sich dadurch abkühlt. Die numerischen Wettervorhersagemodelle erfassen diesen physikalischen Prozess unzureichend, sodass besonders bei Starkniederschlagsereignissen ein weiterer Unsicherheitsfaktor der Prognose der Schneefallgrenze durch diesen Abkühlungseffekt auftreten kann. Unter Annahme feuchtadiabatischer Luftschichtung ergeben sich für ein Absinken der Nullgradgrenze um 1000 m anhand eines vereinfachten Energiebilanzmodells Niederschlagsmengen von rund 21 mm. Allerdings gelten diese Ergebnisse nur bei advektionsfreien Verhältnissen, um den gesamten Schmelzprozess in derselben Luftmasse erfolgen zu lassen. Noch stärker wirkt sich dieser Abkühlungseffekt in Tälern aus, da das abzukühlende Luftvolumen kleiner als in der Ebene ist. Unter Berücksichtigung der Talstruktur zeigen numerische Berechnungen für ein Absinken der Nullgrad- bzw. Schneefallgrenze um 1000 m im Stubaital auf Höhe Neustift eine Reduktion der notwendigen Niederschlagsmenge auf rund 11 mm. Lokal können sich die Mengen in eng eingeschnittenen Tälern gegenüber der Ebene sogar mehr als halbieren.
Die Erfahrung des Meteorologen gepaart mit den Berechnungen anhand der Energiebilanzgleichung können zu deutlichen Verbesserungen der Prognose der Schneefallgrenze bei Starkniederschlagsereignissen führen. Zumindest die Wahrscheinlichkeit des überraschenden Absinkens der Schneefallgrenze bis ins Tal kann abgeschätzt werden. Der operationelle Einsatz dieses Energiebilanzmodells ist aufgrund der Sensibilität der Prozesse sowie der Abhängigkeit von vielen weiteren Faktoren (Staueffekten, Inversionen, Windverhältnissen, Temperaturadvektionen) jedoch nur bedingt möglich.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Schneefallgrenze Schmelzenergie Luftvolumsreduktion Wärmebilanzgleichung
Autor*innen
Christian Pehsl
Haupttitel (Deutsch)
Modifikation der Schneefallgrenze in komplexer Topographie
Publikationsjahr
2010
Umfangsangabe
81 S. : Ill., graf. Darst., Kt.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Reinhold Steinacker
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines ,
38 Geowissenschaften > 38.80 Meteorologie: Allgemeines
AC Nummer
AC08484310
Utheses ID
11097
Studienkennzahl
UA | 415 | | |