Niederschlagsarten und Messmethoden im Überblick

Niederschlagsarten nach ihrer Entstehung

Niederschlag (oft auch als Fällung bezeichnet) entsteht durch verschiedene physikalische Prozesse in der Atmosphäre:

• Orographischer Niederschlag: Dieser entsteht durch Geländeunebenheiten wie Berge und Bergrücken. Diese wirken als feste Barrieren für Winde, die feuchte und warme Luftmassen zum Aufsteigen zwingen. Durch den adiabatischen Prozess kühlt die Luft ab, was zur Kondensation und schließlich zu Niederschlag führt.
• Konvektiver Niederschlag: Dieser resultiert aus der Erwärmung der Erdoberfläche oder des Wassers und der damit in Kontakt stehenden Luft. Da warme, feuchte Luft eine geringere Dichte hat als die oberen Schichten, steigt sie auf. Die adiabatische Abkühlung führt zur Kondensation und zu Regenfällen.
• Zyklonaler Niederschlag: Ein Zyklon ist eine gewaltige Luftmasse, die um einen Wirbel rotiert. Er wird durch starke Temperaturunterschiede zwischen atmosphärischen Schichten gebildet, was zu heftigen Lageveränderungen der Luftmassen führt.

Durchschnittlicher Niederschlag im Einzugsgebiet

Um den durchschnittlichen Niederschlag über einem bestimmten Gebiet oder einem Einzugsgebiet zu ermitteln, müssen die Aufzeichnungen verschiedener Niederschlagsstationen genutzt werden. Hierfür gibt es folgende Methoden:

Arithmetisches Mittel

Diese Methode besteht in der Bestimmung der durchschnittlichen Niederschlagsmenge als arithmetisches Mittel der Aufzeichnungen aller Stationen innerhalb eines Wassereinzugsgebiets. Sie kann angewendet werden, wenn die Stationen gleichmäßig im Raum verteilt sind.

Isohyeten-Methode

Basierend auf den Messwerten der Stationen werden Linien gleicher Niederschlagsmenge, sogenannte Isohyeten, gezeichnet. Das gesamte Einzugsgebiet wird in Teilflächen unterteilt, wobei jeder Fläche ein mittlerer Niederschlagswert zugeordnet wird, der dem Durchschnitt der begrenzenden Isohyeten entspricht.

Thiessen-Polygon-Methode

Hierbei werden Verbindungslinien zwischen den Stationen gezogen, um Dreiecke zu bilden, wobei an jedem Eckpunkt eine Station liegt. Durch das Zeichnen der Mittelsenkrechten der Dreiecksseiten wird das Einzugsgebiet in Einflussbereiche (Polygone) für jede der Stationen unterteilt.

Künstlicher Regen und Cloud Seeding

Die Erzeugung von künstlichem Regen in einem Gebiet würde die Verdampfung im gleichen Verhältnis an einem anderen Punkt erhöhen, gefolgt von einer Umverteilung, um das atmosphärische Gleichgewicht zu halten. Es gibt verschiedene Ansätze:

• Einbringen von Kondensationskernen: Hierbei werden Kerne in die Wolken eingebracht, die die Integration kleinerer Tröpfchen fördern, bis diese groß genug sind, um als Regen zu fallen.
• Künstliche Keimbildung: Substanzen wie Silberjodid oder Kohlendioxid (Trockeneis) werden in den Wolken verteilt. Diese kühlen die Umgebung ab und führen zur Bildung von Eiskristallen.
• Tropfenintegration: Um die Masse in den Wolken zu erhöhen, wird Wasser von Flugzeugen aus eingebracht. Die Tropfen wachsen und fallen schließlich durch die Schwerkraft zu Boden. Dieses Verfahren wird normalerweise als Cloud Seeding bezeichnet.