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Modifikation der Schneefallgrenze in komplexer Topographie

Pehsl, Christian (2010) Modifikation der Schneefallgrenze in komplexer Topographie.
Diplomarbeit, University of Vienna. Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
BetreuerIn: Steinacker, Reinhold

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DOI: 10.25365/thesis.12312
URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-30412.15640.312959-3

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Abstract in German

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 in Deutsch

Schneefallgrenze / Schmelzenergie / Luftvolumsreduktion / Wärmebilanzgleichung

Item Type: Hochschulschrift (Diplomarbeit)
Author: Pehsl, Christian
Title: Modifikation der Schneefallgrenze in komplexer Topographie
Umfangsangabe: 81 S. : Ill., graf. Darst., Kt.
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Publication year: 2010
Language: ger ... Deutsch
Supervisor: Steinacker, Reinhold
Assessor: Steinacker, Reinhold
Classification: 38 Geowissenschaften > 38.80 Meteorologie: Allgemeines
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines
AC Number: AC08484310
Item ID: 12312
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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