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Lexikon der Geographie: Niederschlagsmessung

Niederschlagsmessung, dient zur Erfassung der Niederschlagsmenge oder der Niederschlagshöhe. Die Niederschlagsmenge ist definiert als Niederschlagssumme, die in einem bestimmten Zeitraum gefallen ist [z.B. l/sec]. Die Niederschlagshöhe in mm gibt dagegen die Niederschlagssumme pro Flächeneinheit an [mm=l/m2]. Die Messung bezieht sich auf eine ebene Fläche, bei der das Niederschlagswasser weder versickert, verdunstet noch abläuft. Zur Erfassung über längere Zeiträume verwendet man Totalisatoren, das Standardgerät für Tagesablesungen ist der Hellmann-Regenmesser. Zur Messung der Regenintensität werden Ombrographen (Hellmann-Regenmesser) eingesetzt. Mechanische Ombrographen werden heute durch automatische Regenwippen ersetzt ( Abb.) Flächendeckend werden Regenraten (Regenintensität) mit der Radar-Niederschlagsmessung und mit Wettersatelliten-Bildern ermittelt. Für Gebiete, in denen kein Radarmessnetz zur Verfügung steht, wendet man verschiedene Techniken zur Ableitung von (konvektiven) Niederschlägen aus Daten geostationärer Wettersatelliten an. Bei den Wolkenindex-Methoden (z.B. Global Precipitation Index GPI) wird ein einfacher statistischer Zusammenhang zwischen Regenrate und Häufigkeit einer bestimmten Wolkentemperatur hergestellt. Bei der Lebenszyklus-Methode findet neben der Wolkentemperatur auch die zeitliche Änderung der Wolkenoberfläche als Maß für den Aufwind und die Kondensationsrate in der Wolke Berücksichtigung. Wolkenmodell-Methoden (z.B. Convective-Stratiform Technique CST) basieren auf einer physikalischen Beschreibung der Beziehung zwischen Niederschlag und Wolkeneigenschaften (z.B. Wolken-Oberflächentemperatur) mithilfe eines numerischen Wolkenmodells.
Die Erfassung des Regentropfenspektrums (Niederschlag) ist mit verschiedenen Verfahren möglich. Eine direkte Messung der Größe von Regentropfen kann (ähnlich wie bei Wolkentropfen) mithilfe der Impaktor- oder Replikatortechnik durchgeführt werden. Im ersten Fall wird eine ölbeschichtete Platte einem Regentropfenstrom ausgesetzt und sofort photographiert, während beim zweiten Prinzip die Regentropfen in einer speziellen Substanz (z.B. Kunstharz Formvar) eingeschlossen werden. Die einzelnen Tropfen können dann ausgemessen und ausgezählt werden. Mittlerweile werden vermehrt indirekte Messverfahren eingesetzt. Hierbei handelt es sich in erster Linie um Disdrometer verschiedener Bauart. Ein Gerät konventioneller Bauart ist mit einer speziellen Kunststofffolie bespannt, die mit Druckaufnehmern gekoppelt ist. Auftreffende Tropfen üben je nach Größe und Gewicht einen bestimmten Druck aus, der mithilfe dieser Messanordnung aufgezeichnet und in Tropfenspektren umgerechnet wird. Neuerdings sind auch optische Messverfahren im Einsatz.

JB


Niederschlagsmessung: Niederschlagsmessung: Prinzip einer automatischen Regenwippe. Der Niederschlag wird im Auffangtrichter gesammelt und gelangt in das nach oben weisende Reservoir der zweigeteilten Wippe. Erreicht der Regen eine bestimmte Höhe (=Auflösung der Messung meist 0,1 mm), schlägt die Wippe um. Am Magnetschalter wird ein Impuls ausgelöst und an einen Datalogger übermittelt. Der dort eingebaute Impulszähler summiert die Pulse über den gewünschten Zeitraum auf. Die Regenhöhe ergibt sich durch die Anzahl der Pulse multipliziert mit der Reservoirgröße der Wippe.
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Grafik:
Mathias Niemeyer (Leitung)
Ulrike Lohoff-Erlenbach
Stephan Meyer

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