Projekt:FE Beobachtung 1/Wetterradar/Clemens u. a. 2007 (Artikel)

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Clemens, M.; Peters, G.; Winkler, P.; Seltmann, J. (Artikel)[Bearbeiten]

Einfluss zeitlicher und räumlicher Variabilität von Tropfenspektren auf die Niederschlagsbestimmung mittels Wetterradar,(1) Meteorologisches Institut, Universität Hamburg, (2) Meteorologisches Observatorium Hohenpeißenberg (DWD), 2007


Der Niederschlag ist die meteorologische Größe, die die größte räumliche und zeitliche Variabilität aufweist. Aus diesem Grund variieren auch die vorherrschenden Tropfenspektren. Dieser wissenschaftliche Artikel befasst sich mit den Auswirkungen, den der Einfluss zeitlicher und räumlicher Variabilität von Tropfenspektren auf die Niederschlagsbestimmung mittels Wetterradar hat. Um Niederschlagsintensitäten aus Radardaten abzuleiten wird eine sogenannte Z/R-Beziehung genutzt, die einen funktionalen Zusammenhang zwischen der Reflektivität des Radarsignals Z und der Regenrate R herstellt. Dabei gehen gewisse Formparameter ein, die den Einfluss der Tropfenspektren wiederspiegeln.

Eine allgemeine Form dieser Beziehung führt zu einer großen Über- oder Unterschätzung der Regenraten. Durch Anpassung der erwähnten Parameter an das vorherrschende Niederschlagsereignis ist eine Verbesserung der Niederschlagsquantifizierung möglich. Dazu wurden im Rahmen eines DFG-Projektes AQUARADAR vertikale Messungen mit Mikro-Regen-Radaren (MRR) durchgeführt, die einmal Änderungen der Tropfenspektren auf dem Fallweg, sowie ihre zeitliche und räumliche Variabilität näher untersucht und zum Anderen hilft die Mikrophysik von Niederschlagsereignissen besser zu verstehen und letztendlich damit eine höhenabhängige Z/R-Beziehung abzuleiten.

Nach der Datenauswertung und –analyse zeigen die Messungen bei der Korrelation der Z-R Paarungen große Streuungen auf. Mithilfe einer linearen Regression kann das betrachtete Niederschlagsereignis anschließend in mehrere Abschnitte unterteilt werden. Für jede dieser Perioden ist es möglich eine modale Z/R-Beziehung im doppeltlogarithmischen Raum mittels linearer Regression zu bestimmen. Durch die direkte Messung der Reflexion mithilfe des MRR und der sich daraus ergebenden variablen Z/R Beziehung werden signifikante Verbesserungen hinsichtlich der Quantifizierung der Niederschlagsrate erzielt. Anhand dieser Untersuchungen konnte somit festgestellt werden, dass vertikal messende Mikro-Regen-Radare zur Radardatenaufbereitung herangezogen werden können.

--Chrispy 15:50, 29. Jun. 2008 (CEST)