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Copyright, 2002 © Josef Fürst
Saisonale Wasserbilanz (7.2)Saisonale Trends in Niederschlag (2.11), Abfluss (5.10) und Wasserbilanz (7.3)
J. Fürst ([email protected])
H. P. Nachtnebel, H. Kling, T. HörhanInstitut für Wasserwirtschaft, Hydrologie und konstruktiven WasserbauUniversität für Bodenkultur Wien
Saisonale Wasserbilanz (7.2)
• Methodisch und in der Darstellung Weiterführung der langjährigen mittleren Wasserbilanz 1961-1990
• COSERO Bilanzmodell in Monatsschritten 1961-1990
p_t
intercept
snow
soil
sfflow
evapo
input: Precip(iz), Temp(iz), ETP0Fac(sb)
gwflowRunoff
zone 1 zone iz
subbasinETA
Saisonale Wasserbilanz (7.2)
• Räumliche Diskretisierung: Teileinzugsgebiete und Zonen
Einzugsgebiete 1x1 km Raster
Saisonale Wasserbilanz (7.2)
• Kalibrierung für Bilanzgebiete
Saisonale Wasserbilanz (7.2)
• Hohe Modellgüte in unterschiedlichen Gebieten
alpines Bilanzierungsgebiet: Rauriser Ache, Gasteiner Ache, Großarlbach
im Tiefland gelegenes Bilanzierungsgebiet: Wulka
Saisonale Wasserbilanz (7.2)
• Ergebnisse: Saisonale Karten der Änderung des Wasservorrates
Herbst Winter
Frühjahr Sommer
Saisonale Wasserbilanz (7.2)
• Ergebnisse: Saisonale Karten der Bilanzkomponenten
Saisonale Trends in der Wasserbilanz(Karten 2.11, 5.10, 7.3)
• Ziele• Daten • Methodik• Ergebnisse
Saisonale Trends in der Wasserbilanz(Karten 2.11, 5.10, 7.3)
• Ziele– globaler Klimawandel: Veränderungen in den Extremwerten
bisher im Vordergrund– wie haben sich die Komponenten der Wasserbilanz –
Niederschlag, (Verdunstung), Abflusshöhe und Vorratsänderung verändert?
jahreszeitlich und geographisch differenzierte Analyse und Darstellung der Trends als Grundlage für wasserwirtschaftliche Kompensationsmaßnahmen
Saisonale Trends in der Wasserbilanz(Karten 2.11, 5.10, 7.3)
• Datengrundlage– Beobachtete monatliche Niederschläge an 641 N-
Messstellen und Monatsmittel des Abflusses an 132 Abflussmessstellen, lückenlos von 1951 - 2000
– Berechnete Monatsniederschläge aus dem Skoda/Lorenz Modell von 1951 bis 2000 (wie in 2.2)
– Daten des HAÖ (Messnetzkarten, Höhenmodell, Einzugsgebietsgliederung, Karten der mittleren Jahresniederschläge, Verdunstung, Abflusshöhe 1961 - 1990) konsistente Datengrundlage
– Monatsmittel der Lufttemperatur von 1951 - 2000– Berechnete Zeitreihen der Bilanzkomponenten
Saisonale Trends in der Wasserbilanz(Karten 2.11, 5.10, 7.3)
• Methodik– Grundlage: Berechnung der monatlichen
Wasserbilanzkomponenten für 1951 - 2000– rangbasiertes Testverfahren: Saisonaler Mann-Kendall
Trendtest– Größe des Trends: robuste Trendgerade nach Kendall-Theil– Ablauf
1. Berechnung der Zeitreihen für Modellzonen (1 x 1 km)2. Aggregation auf 1044 Einzugsgebiete ( i.M. ca. 85 km2)3. Umrechnung aller Bilanzgrößen auf Prozent des mittleren
Jahresniederschlages4. Anwendung des Trendtests signifikant/nicht signifikant (SL = 10%)5. Berechnung der Größe des Trends6. Kartographische Darstellung
Saisonale Trends in der Wasserbilanz(Karten 2.11, 5.10, 7.3)
• Ergebnisse– Saisonale Karten der Trends in Niederschlag, Abflusshöhe
und Wasserbilanz (Vorratsänderung)– Jahres- und Halbjahresauswertungen– Ausführliche Dokumentation im Mitteilungsblatt Nr. 85 des
HD (erscheint in Kürze)
Saisonale Trends in der Wasserbilanz(Karte 2.11 – Niederschlag)
• Ergebnisse: N-Jahresauswertung zeigt kaum signifikante, im Süden leicht negative Trends
Saisonale Trends in der Wasserbilanz (Karte 2.11 – Niederschlag)
• ErgebnisseHerbst Winter
Frühjahr Sommer
ca. + 45-90 mm seit 1951
Saisonale Trends in der Wasserbilanz (Karte 2.11 – Niederschlag)
• Unterschiedliches zeitliches Verhalten
Kumulierte Abweichung vom Mittelwert
Markante Änderung im Trendverhaltenum 1975Relativ monotone Trends
Saisonale Trends in der Wasserbilanz (Karte 5.10 – Abfluss)
• Ergebnisse: Jahresauswertung zeigt leicht negative Trends
Saisonale Trends in der Wasserbilanz (Karte 5.10 – Abfluss)
• ErgebnisseHerbst Winter
Frühjahr Sommer
Saisonale Trends in der Wasserbilanz (Karte 5.10 – Abflusshöhe)
• Unterschiedliches zeitliches Verhalten
Kumulierte Abweichung vom Mittelwert
In allen Saisonen negativ, markante Änderung im Trendverhalten um 1975Relativ monotone Trends
Saisonale Trends in der Wasserbilanz (Karte 7.3 – Vorratsänderung)
• ErgebnisseHerbst Winter
Frühjahr Sommer
Saisonale Trends in der Wasserbilanz (Karte 7.3 – Vorratsänderung)
• Unterschiedliches zeitliches Verhalten
Kumulierte Abweichung vom Mittelwert
Markante Änderung im Trendverhaltenum 1975Relativ monotone Trends
Zusammenfassung
• Trends in Niederschlag und Abfluss ergeben ein räumlich und jahreszeitlich sehr differenziertes Bild
• Der Alpenhauptkamm stellt eine markante Grenze im Trendverhalten dar
• Vereinfachende, pauschalierende Aussagen sollten vermieden werden
Moment bitte, gleich geht‘s weiter...