Fehler bei der Niederschlagsmessung - TU Bergakademie Freiberg

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

2/10 Datenauswertung Niederschlagsmessungen schlagsmessgeräten als primäre Messgrößen in die Wasserhaushaltsgleichung ein. Es ist somit notwendig, die gemessenen Niederschläge hinsichtlich der aufgetretenen Fehler zu korrigieren, um möglichst präzise die reale Verdunstung zu berechnen (Haferkorn 2006a). Um objektive Antworten zu hydrologischen Fragen zu geben, sollte der Messfehler bekannt sein, bzw. berechnet werden (Haferkorn 2006b; Sevruk 1981). Im folgenden werden die Geräte der 15 km südöstlich von Leipzig liegenden Lysimeterstation Brandis miteinander verglichen. Beschreibung der Messgeräte HELLMANN-Regenmesser Der Regenmesser nach HELLMANN wird so aufgestellt, dass sich die Oberkannte 1 m über dem Boden befindet. Er besteht aus einem Behälter, dem Auffangtrichter und der Sammelkanne. Die Auffangfläche beträgt in der Lysimeterstation Brandis 200 cm 2 . Zu einem regelmäßigen Termin, in der Regel 7:30 Uhr MEZ, wird die Kanne ausgelitert (Maniak 2005). Um z.B. den Windeinfluss zu verringern, kann das Gerät auch bodengleich eingebaut werden. Des Weiteren ist es sinnvoll, um das Gerät herum ein Gitter in den Boden einzusetzen, damit kein Oberflächenabfluss- bzw. Spritzwasser in das Gefäß laufen kann (Sevruk 1981). u OMBROMETER Das Messprinzip basiert darauf, dass das Gewicht des Niederschlags kontinuierlich mit einer Auflösung von 0,01 g (umgerechnet 0,01 mm) aufgezeichnet wird. Die Auswerteeinheit liefert ein temperaturkompensiertes Ergebnis. Die Verdunstung, die einem Gewichtsverlust entsprechen würde, wird somit nicht registriert. Schlussfolgernd sollte dieses Gerät genauere Ergebnisse bringen (OTT 2007). u THIESMESSER Es handelt sich um einen Regensammler mit einem Kippwaagensystem. Der Niederschlag durchläuft ein Einlaufsieb und gelangt in ein Zwei-Wippschalen-System. Nach der Aufnahme von 2 ml (= 0,1 mm) kippt die Waage um. Durch die Kippbewegung wird über einen Magneten der Reed-Schalter ausgelöst und ein elektronisches Signal erzeugt. Dieses Signal kann aufgezeichnet werden und ergibt schließlich die Niederschlagsmenge (CLIMA). u LYSIMETER Das Lysimeter bestimmt die Verdunstung von festen, natürlichen Erdoberflächen (Baumgartner und Liebscher 1990). Es wird ein natürliches Bodenstück in einen Behälter, der in den Boden eingelassen wird und auf Bodenoberflächenniveau abschließt, eingesetzt. Am unteren Ende des Behälters befinden sich verschiedene Auffangvorrichtungen (Schrödter1985). Theresa Mannschatz - TU Bergakademie Freiberg - Oberseminar - Geoökologie
3/10 Datenauswertung Niederschlagsmessungen Um einen Oaseneffekt zu verhindern, werden die Lysimeter in einer möglichst homogenen Fläche eingesetzt. Dadurch wird erreicht, dass die Bedingungen in und um das Lysimeter herum gleich sind. Des Weiteren werden die Lysimeter mit der gleichen Vegetation bepflanzt, die in der Umgebung vorhanden ist. Die Berechnung der Verdunstung erfolgt durch die Wasserhaushaltsgleichung. Dies wird durch die Messung aller Bilanzgleichungsglieder möglich. Der Niederschlag und die Sickerwassermenge am Lysimeterboden werden gemessen und die Wasservorratsänderung anhand der Waage abgelesen. Bei den wägbaren Lysimetern wird der darin befindliche Boden mit unterschiedlichen Waagentypen gemessen. Dabei wird zu jedem Zeitpunkt das Gewicht gemessen. Die Differenz ergibt die Änderung des Wassergehalts, welche durch Niederschlag, Verdunstung und Sickerwasser verursacht wird (Baumgartner und Liebscher 1990). Fehler bei der Messung von Niederschlägen Bei der Niederschlagsmessung wird stets zu wenig gemessen. Zum einen treten gerätebedingte, d.h. systematische Fehler auf. Beim Überwehen der Auffangfläche kommt es zu einer turbulenten Strömung, die besonders bei Nieselregen und Schneeflocken dazu führt, dass diese nicht aufgenommen werden können und zum anderen das Herauswehen von Schneeteilchen im Winter verursacht. Diese Fehlerart wird als Windfehler bezeichnet (Sevruk 1981). Er kann durch das Anbringen des Regenmessers auf Bodenniveau weitgehend eliminiert werden (Dyck 1980b). Das Hängenbleiben des Niederschlags am Auffangteil des Regenmessers wird als Benetzungsfehler bezeichnet. Bei kleinen Niederschlagsereignissen wirkt es sich stärker auf das Ergebnis aus, als bei großen Niederschlagsmengen. Dieser so genannte Haftwasserverlust setzt sich aus zwei Komponenten zusammen. Zum einen entsteht er durch das Verdunsten des anhafteten Regenwassers und zum anderen durch das Verdunsten des nach der Leerung im Gefäß verbliebenen Wassers. Bei Sonneneinstrahlung besteht außerdem die Gefahr, dass anhaftendes Wasser aus dem Gefäß verdunstet (Sevruk 1981). Methoden Zur Untersuchung der Niederschlagsmessungen für das Jahr 2005 wurden die Messwerte der in Tabelle (1) aufgeführten Geräten miteinander verglichen. Die Daten sollten auf Ausreißer und gegebenenfalls auf Datenübertragungsfehler hin untersucht werden. Anschließend wurden die Niederschlagssummen- und Mittelwerte der Monate, Halbjahre und Jahre gebildet werden (Einsele et al. 1980). Dadurch wird eine Charakterisierung der Niederschlagsereignisse und eine Vergleichbarkeit dieser mit anderen Messgeräten erreicht. Bei der Auswertung werden die Niederschläge als Säulendiagramm dargestellt. Wichtig ist auch die Ermittlung der Unterschiede zwischen diesen Summenwerten. Diese werden durch die Berechnung des relativen Fehlers veranschaulicht. Dabei wird anhand der Mo- Theresa Mannschatz - TU Bergakademie Freiberg - Oberseminar - Geoökologie
Seite 1: 1/10 Datenauswertung Niederschlagsm
Seite 5 und 6: 5/10 Datenauswertung Niederschlagsm
Seite 7 und 8: 7 GERÄTEVERGLEICH 7/10 UND AUSWERT
Seite 9 und 10: 9/10 Datenauswertung Niederschlagsm

Fehler bei der Niederschlagsmessung - TU Bergakademie Freiberg

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?