Niederschlag
Der Begriff Niederschlag bezeichnet in der Meteorologie Wasser inklusive seiner Verunreinigungen, das infolge der Schwerkraft in flüssiger (Regen) oder fester Form (Hagel, Schnee, Graupel) aus Wolken auf die Erde fällt, oder sich direkt durch Kondensation (Tau) oder Resublimation (Reif) an Objekten absetzt.
Wolken entstehen durch Kondensation der Feuchtigkeit in der Luft mit Hilfe von Kondensationskeimen. Um wieder als Niederschlag auf die Erdoberfläche fallen zu können, muss die Größe (bzw. Masse) der kondensierten Teilchen einen bestimmten Wert überschreiten. Durch den Niederschlag wird der Wasserkreislauf geschlossen.
Die Häufigkeit und die durchschnittliche Menge des Niederschlages sind charakteristisch für die entsprechenden geographischen Gebiete. Der Niederschlag ist dabei ein Faktor, der das lokale Klima bestimmt. Besonders für die Landwirtschaft ist dies relevant, da erst ab einer bestimmten Niederschlagsmenge erfolgreicher Regenfeldbau möglich ist. Verschiedene Niederschlagsmengen können somit auch bestimmten Ökozonen zugeordnet werden.
Niederschlagsmessung
Gemessen wird mit zwei verschiedenen Arten von Messgeräten:
- Nichtregistrierende Niederschlagsmesser (Regenmesser)
- Registrierende Niederschlagsmesser (Niederschlagsschreiber, Pluviographen)
Die meisten Niederschlagsmesser sammeln den Niederschlag als punktuelle Niederschlagsmessung in einem Messgefäß. Ein Millimeter (Messeinheit) entspricht der Wasserhöhe (Niederschlagshöhe) von 1 mm, die sich ergäbe, wenn kein Wasser abflösse oder verdunstete. Alternativ wird oft auch die Wassermenge (Niederschlagsmenge) in $ \mathrm {l} /\mathrm {m} ^{2} $ (ebene Fläche) angegeben. Ein Millimeter ist gleich einem Liter pro Quadratmeter. Jene Anteile, die nicht in Form flüssigen Wassers vorkommen, werden entweder in die entsprechende Menge desselben umgerechnet (sofern die Dichte bekannt ist), oder bei Schnee und Hagel durch leichte Erwärmung, um die Verdampfung und den Messfehler zu verringern, in Wasser umgewandelt.
Über Niederschlagsradare können die gefallenen Mengen inzwischen auch flächendeckend geschätzt werden. Vor allem im Bereich des Hochwassermanagements ist dies von Bedeutung (punktuelle Messwerte verifizieren bzw. kalibrieren). Neben der reinen Niederschlags-Höhe bzw. Menge sind dabei vor allem auch die Niederschlagsintensität und die Niederschlagsdauer wichtig.
Langfristige (klimatologische) Niederschlagsmessungen lassen statistische Berechnungen zu, um die mittlere Häufigkeit von unterschiedlichen Niederschlagsereignissen (v. a. Starkregenereignisse) anzugeben, die Intensität und Dauer zueinander in Bezug setzen.
Künstlicher Niederschlag
Niederschlag kann unter bestimmten meteorologischen Konstellationen künstlich erzeugt werden, indem eine große Menge an künstlichen Eiskeimen, also Kondensationskernen (z. B. Silberiodid) in unterkühlte Wolken ausgebracht wird; siehe Hagelflieger. Industrieschnee ist ebenso künstlicher Niederschlag, der zivilisatorisch bedingt entstehen kann.
Gesetzmäßigkeiten der räumlichen Verbreitung der Niederschläge
- In den Gebirgen hängen die Niederschlagsmengen von der Streichrichtung zum herrschenden Luftstrom ab. (s. Luv und Lee)
- Festlandgebiete erhalten geringere Niederschläge als Meeresgebiete auf gleicher geographischer Breite. (s. Seeklima, Kontinentalklima)
- Hohe Niederschlagssummen in Äquatornähe und gemäßigten Breiten wechseln sich mit niedrigen Niederschlagssummen in den außeräquatorialen Tropen und Polargebieten ab. (s. Tropen, Subtropen, Gemäßigte Zone, Polarklima)
- In den Tropen sind die Ostteile der tropischen Meere ganzjährig feucht, dagegen sind die Westteile nur im Sommer und im Herbst feucht.
Niederschlagsformen
| Bezeichnung | Art | Endzustand | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| Regen | fallend | flüssig | Wasser in Tropfenform, andere Typen: Nieselregen, Eisregen (unterkühltes Wasser, das schlagartig bei Auftreffen gefriert) |
| Nebelnässen | fallend | flüssig | Wasser in sehr kleiner Tropfenform. Deswegen sehr kleine Niederschlagsmenge |
| Schnee | fallend | fest | Lockere, feste Form (Ab etwa −12 °C kondensiert der Wasserdampf direkt zu kleinen Eiskristallen (sog. Resublimation – die aber bei Meteorologen oftmals nur Sublimation genannt wird), die sich dann zu Schneeflocken zusammenballen). |
| Graupel | fallend | fest | Unregelmäßige, feste, sehr leichte (lufthaltige) Form (gefrorene Körnchen von 2–5 mm Größe, die durch kräftige Aufwinde etwa an Kaltfronten entstehen können). |
| Hagel | fallend | fest | Gefrorene Regentropfen (Eis), >5 mm Durchmesser, die aus einem Kondensationskern und mehreren gefrorenen Schichten bestehen. Es gibt auch unregelmäßig geformte bzw. aus mehreren Einzelkörnern zusammengesetzte Hagelkörner. Die Entstehung erfolgt in Schauern und Gewittern mit sehr starken Aufwinden. |
| Polarschnee | fallend | fest | Eisnadeln, die bei starkem Frost unmittelbar aus dem Wasserdampf der bodennahen Luft resublimieren und dann zu Boden fallen. |
| Tau | abgesetzt | flüssig | Wasserdampf, der an Objekten zu feinen Wassertröpfchen kondensiert |
| Reif | abgesetzt | fest | Wasserdampf, der an Objekten zu feinen, und auf ausgedehnten kalten Flächen (Schnee- bzw. Eisfeldern) bis zu 5 cm großen Eiskristallen resublimiert. |
Niederschlagsmenge
Die Niederschlagsmenge ist jene Menge flüssigen Wassers (Niederschlagswasser), die sich bei Niederschlag (Regen, Schnee, Hagel, Nebel usw.) in einer definierten Zeitspanne (siehe auch Niederschlagsintensität) in einem geschlossenen Becken gesammelt hätte. Die Angabe erfolgt in Litern. Wenn nicht anders angegeben, bezieht sich die Niederschlagsmenge auf einen Quadratmeter ($ \mathrm {l} /\mathrm {m} ^{2} $) und ist dann gleich der Niederschlagshöhe in Millimetern. Faktoren wie Verdunstung, Bodenversickerung oder Abfluss werden bei der Messung nicht berücksichtigt.
Niederschlagshöhe
Die Niederschlagshöhe wird, wie in der Meteorologie gebräuchlich, in Millimeter angegeben und gibt wiederum Aufschluss über die Niederschlagsmenge. Ein Millimeter Niederschlagshöhe ist gleich einem Liter Niederschlagsmenge pro Quadratmeter ($ \mathrm {l} /\mathrm {m} ^{2} $). Wenn die Niederschlagshöhe, bzw. die daraus resultierende Niederschlagsmenge nicht messbar ist, wird sie mit „kleiner 0,1 mm“ angegeben. Bei Schneefall, Hagel oder Graupel wird die Niederschlagshöhe auch in $ \mathrm {cm} $ angegeben. Eine Umrechnung in die Niederschlagsmenge in Litern, bzw. in die wasseräquivalente Niederschlagshöhe pro Quadratmeter kann nur nach Bestimmung der Dichte erfolgen, da bei gefrorenen Niederschlägen große Unterschiede bestehen können. Diese liegen zum Beispiel für Schnee zwischen $ 30\,\mathrm {kg} /\mathrm {m} ^{3} $ (trockener, lockerer Neuschnee) und $ 200\,\mathrm {kg} /\mathrm {m} ^{3} $ (stark gebundener Neuschnee). Bei Hagel bezieht sich die Angabe der Niederschlagshöhe nur auf die Dauer eines Ereignisses und meist nur auf die Höhe der Hagelschicht am Boden (Der Niederschlag in Form von Regen wird hierbei extra angegeben).
Für die durchschnittliche Höhe des Niederschlags im Laufe einer bestimmten Periode an einem definierten Ort, bzw. in einer bestimmten Region existieren folgende meteorologische-klimatologische Ausdrücke.
Monatsniederschlag
Monatsniederschlag, oder auch Monatsmittel des Niederschlags, ist die gesamte Niederschlagshöhe eines bestimmten Monats gemittelt über eine bestimmte Anzahl von Jahren (meist 30 Jahre), wobei immer über diesen bestimmten Monat gemittelt wird. Die Angabe erfolgt in Millimeter pro Monat und findet Verwendung in diversen Klimadiagrammen. Bezieht man sich nur auf einen ganz bestimmten Monat, so erfolgt die Angabe inkl. des Jahres.
Jahresniederschlag
Jahresniederschlag, oder auch Jahresmittel des Niederschlags, ist die gesamte Niederschlagshöhe eines Jahres gemittelt über eine bestimmte Anzahl von Jahren (meist 30 Jahre). Die Angabe erfolgt in Millimeter pro Jahr und findet Verwendung in diversen Klimadiagrammen. Bezieht man sich nur auf ein ganz bestimmtes Jahr, so wird dies extra angegeben.
Niederschlagsdauer
Der Begriff Niederschlagsdauer steht für die Zeitdauer eines Niederschlagsereignisses. Auf Basis der Niederschlagsdauer unterscheidet man zwischen Dauerniederschlägen und Schauern. Zudem ist sie für die Festlegung von Wiederkehrsintervallen von Starkregenereignissen und Überschwemmungsszenarien notwendig.
Niederschlagsintensität
Als Niederschlagsintensität bezeichnet man den Quotienten aus Niederschlagshöhe (Niederschlagsmenge) und Zeit. Diese wird in der Regel für Regen bei Wetter-Meldungen bzw. Warnungen in Millimeter pro Stunde, bei Schnee in Zentimeter pro Stunde angegeben. Sie bildet zusammen mit der Niederschlagsmenge die Charakteristik eines Niederschlags. Andere Angaben für statistische Zwecke können noch Millimeter (bzw. Zentimeter) pro Tag, Woche, Monat oder Jahr sein. Neben der direkten Berechnung vor Ort können Niederschlagsintensitäten auch durch Radarmessungen bestimmt werden. Dazu zieht man die von der Stärke des Regens abhängige Radarreflektivität heran.
Ein mittelstarker Regenschauer in Mitteleuropa hat eine Intensität um 5 mm/h, ein Starkregen um 30 mm/h. Bei einem heftigen Unwetter kann die Regenmenge auf 50 mm/h und mehr anwachsen[1]. Tropenstürme erreichen Werte von 130 mm/h und weit darüber.
Niederschlagsrekorde
Regen, Positivrekorde[2]
| Zeitintervall | Menge (mm) | Ort | Jahr |
|---|---|---|---|
| 1 Minute | 38 | Barot, Guadeloupe | 1970 |
| 1 Stunde | 401 | Shangdi, China | 1947 |
| 12 Stunden | 1.144 | Foc-Foc, Réunion | 1966 |
| 24 Stunden | 1.825 | Foc-Foc, Réunion | 1966 |
| 1 Woche | 5.003 | Commerson, Réunion | 1980 |
| 1 Monat | 9.300 | Cherrapunji, Indien | 07/1861 |
| 12 Monate | 26.461[3][4] | Cherrapunji, Indien | 08/1860–07/1861 |
Deutschland:
- Beim Elbehochwasser im August 2002 fielen binnen 24 Stunden im Erzgebirge in Zinnwald-Georgenfeld (Sachsen) 312 Millimeter. Die Wiederkehrperiode für solche 24-stündigen Niederschläge liegt bei rund 500 Jahren; das Elbehochwasser war ein 'Jahrhunderthochwasser'.[5]
- Bis dahin galten 260 Millimeter innerhalb von 24 Stunden als deutscher Rekord: vom 6. bis 7. Juli 1906 (jeweils 7 Uhr MESZ) in Zeithain, Kreis Riesa (Sachsen) und vom 7. bis 8. Juli 1954 (jeweils 7 Uhr MESZ) in Stein, Kreis Rosenheim (Oberbayern).[6]
Regen, Negativrekorde[2]
| Zeitintervall | Menge (mm) | Ort | Jahr |
|---|---|---|---|
| 14,4 Jahre (173 Monate) | 0 | Arica, Chile | 10/1903–01/1918 |
| 19 Jahre (228 Monate) | 0 | Wadi Halfa, Sudan |
Siehe auch
- Ausfällbares Niederschlagswasser
- Bergeron-Findeisen-Prozess
- Cloud Cluster
Einzelnachweise
- ↑ So viel Regen wie noch nie. In: Hamburger Abendblatt. 3. August 2002.
- ↑ 2,0 2,1 WMO - World Meteorological Organization: Annual Report of the World Meteorological Organization 1994. 1995, ISBN 92-63-10824-2.
- ↑ Niederschlag. Universität Freiburg. Abgerufen am 29. Jänner 2009.
- ↑ Wetterrekorde. Wupperverband. Abgerufen am 29. Jänner 2009.
- ↑ Jürg Luterbacher: Flutkatastrophen in Zentraleuropa – Erlebte Geschichte und Szenarien für die Zukunft. 2003.
- ↑ Klimadaten Ostwestfalen-Lippe (Stand 2000)
Weblinks
Wiktionary: Niederschlag – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen- Aktuelle Niederschlagsradar von Deutschland
- Regenradar von Deutschland und seinen Bundesländern
- Aktuelles Niederschlagsradar mit Vorhersage
- Aktuelle Unwetterwarnungen für Deutschland und Österreich
- Aktuelle Niederschlagswerte für Rheinland-Pfalz (Agrarmeteorologie Rheinland-Pfalz)
- Aktuelle Niederschlagskarte der Schweiz (Neue Zürcher Zeitung)
- Globaler Niederschlag
- Tabelle zur Größe und Auswirkung von Hagel