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Die Verdunstung freier Wasserflächen – Grundlagen

Die Verdunstung freier Wasserflächen – Grundlagen

Einleitung 8

Einleitung 8 ___________________________________________________________________________ den trockenen Klimaten zum Teil in großer Geschwindigkeit erfolgt, gewinnt die Betrachtung dieses Teilgliedes des Wasserkreislaufes an Bedeutung. Im Wasserhaushalt einzelner Gewässer und seenreicher Landschaften ist die Verdunstung von freien Wasseroberflächen eine wesentliche Bilanzgröße. Dies gilt insbesondere für Seen und Weiher in den niederschlagsarmen und verdunstungsstarken Klimaten der Tropen und Subtropen sowie den ariden und semiariden Bereichen der großen intramontanen Becken der Erde. Die exakte oder zumindest hinreichend genaue Bestimmung der Verdunstung freier Wasserflächen für wissenschaftliche Zwecke und wasserwirtschaftliche Fragestellungen bereitet, vor allem bei Betrachtungen in kleinen räumlichen und zeitlichen Scales, große Schwierigkeiten. Dies hängt nicht zuletzt damit zusammen, dass die Effektivität des Verdunstungsvorganges in komplexer Weise von verschiedenen Einflussfaktoren und Rahmenbedingungen abhängig ist, die nur schwer erfass- und modellierbar sind. Obwohl bereits im 18. Jahrhundert Versuche mit einfachen Verdunstungsmessgeräten durchgeführt wurden (vgl. 4.2), datiert die Mehrzahl der Arbeiten zur Verdunstung von den Oberflächen stehender Gewässer aus unserem Jahrhundert. Neben vielen Publikationen aus dem europäischen Raum sind hier insbesondere die intensiven Untersuchungen an Stauseen und natürlichen Standgewässern vor allem im Süden und Südwesten der USA zu nennen. Bedeutung erlangten dabei vor allem die Studien am Hefner-Stausee (U. S. GEOLOGICAL SURVEY PROFESSIONAL PAPER 269, WEBB 1966 u.a.), am Lake Mead (GEOL. SURV. P. P. 298), am Colorado - City - Stausee (z. B. GEOL. SURV. P. P. 272-B), am Lake Pretty (NO-Indiana) (GEOL. SURV. P. P. 686) sowie großräumige Betrachtungen (z. B. NORDENSON 1962 [GEOL. SURV. P. P. 272-D). Einen weiteren Schwerpunkt bilden die Arbeiten an den großen Trockenseen der Erde, insbesondere auch denen der ehemaligen Sowjetunion. Die diesbezügliche Literatur ist allerdings nur zum Teil zugänglich (z. B. MANDYCH [ed.], 1995). Zahlreiche Untersuchungen wurden im Rahmen des Programms der Internationalen Hydrologischen Dekade von 1966-1975 durchgeführt bzw. während dieser Zeit erheblich intensiviert und verstärkt koordiniert. Zusammenfassende Darstellungen zu den methodischen Problemen und Resultaten finden sich unter anderem in den Publikationsreihen der Internationalen Vereinigung für wissenschaftliche Hydrologie (IAHS PUBL. NO. 109, NO. 206), der UNESCO (FERGUSON & ZNAMENSKY 1981a, b) und der WMO (u. a. TECHNICAL REPORT NO. 83 [1966]). Im mittel- und südosteuropäischen Raum wurden intensive Untersuchungen zur Verdunstung von den Oberflächen stehender Gewässer am Neusiedler See (u. a. MAHRINGER 1970, MAHRINGER & MOTSCHKA 1968, DARNHOFER 1971, NEUWIRTH 1971, 1973, 1974, 1978, DOBESCH 1973) sowie am Balaton und anderen Gewässern Ungarns (SZESZTAY 1967, HEGEDÜS 1969)

Einleitung 9 ___________________________________________________________________________ durchgeführt. Im Gegensatz dazu war die wassermengenwirtschaftliche Relevanz der Verdunstung freier Wasserflächen in den humiden, thermisch weniger begünstigten Bereichen Mittel- und Nordeuropas trotz des augenscheinlichen Gewässerreichtums relativ gering, so dass hier vor allem auch theoretisch orientierte und experimentelle Arbeiten entstanden (z. B. TRABERT 1896 MROSE 1937, TOMCZAK 1939). Untersuchungen mit einer mehr praxisbezogenen Messmethodik und Zielstellung wurden zum Beispiel von BINDEMANN (1921), FRIEDRICH (1930), BROCKKAMP & WENNER (1963) sowie RICHTER (u. a. 1965, 1969, 1973, 1977) durchgeführt. Das Schrifttum zu den theoretischen Grundlagen des Verdunstungsvorganges und seiner Beschreibung aus physikalischer Sicht ist kaum zu überblicken. Hier muss auf detaillierte Zusammenfassungen (z. B. HIECKE & SCHUBERT 1976, BRUTSEART 1982, SCHMUGGE & ANDRE 1991, JONES 1992) sowie die entsprechenden Kapitel hydrologischer und hydrometeorologischer Gesamtdarstellungen (CHOW 1964, BRUCE & CLARKE 1969, BAUMGARTNER & LIEBSCHER 1996 u. a.) verwiesen werden. Gleiches gilt für die Untersuchungen und Darstellungen zum Energieund Feuchtefluss in der atmosphärischen Grenzschicht (z. B. SUTTON 1953, WEBB 1970 FOKEN 1990). In folgendem wird ein kurzgefasster Überblick über die Grundlagen und die Methoden der Ermittlung der Verdunstung freier Wasserflächen, die wichtigsten Rahmenbedingungen und Einflussgrößen sowie ausgewählte Untersuchungen und praktische Aspekte gegeben.

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