Skalierungseigenschaften des Niederschlags

Unter Skaleneigenschaften versteht man die räumliche und zeitliche Variabilität in Abhängigkeit vom angelegten Maßstab. Viele natürliche Systeme zeigen über weite Maßstabsbereiche ähnlich, ja selbstähnliche Verhalten in ihrer Variabilität. Daraus folgt, dass z.B. aus der Variabilität der Größe auf großen (zeitlich und/oder räumlichen) Skalen auf die Variabilität auf  kurzen Skalen geschlossen werden kann. Fraktales Verhalten, d.h. Erhaltung der  räumlichen Struktur auf allen Skalen ist nur ein - wenn auch häufiger - Spezialfall hiervon, der sich in einem typischen Abfall der Varianz mit abnehmender Skala ausdrückt. Die Kenntnis der Skaleneigenschaften einer Größe ist eine Voraussetzung für das sogenannte Down-Scaling und auch Up-Scaling, d.h. der Schluss aus der Variabilität auf einem beschränkten Skalenbereich auf einen anderen höheren oder niedrigeren Skalenbereich. Down- und Up-Scaling sind notwendig, wenn die Daten nur in einem beschränkten Skalenbereich vorliegen, wichtige Prozesse aber vom Verhalten auf anderen Skalen abhängen. Beispiele für Down-Scaling ist die Interpretation von Modellanalysen der Temperatur auf grobem Gitter für kleinere Gebiete. Up-Scaling wird benötigt, wenn von einer Messstation auf ein ganzes Gebiet geschlossen werden soll. In der Diplomarbeit soll das Skalenverhalten des Niederschlags in Raum und Zeit am Boden bis hin zur kleinstmöglichen Skala quantitativ beschrieben werden.

Daten: Als Daten stehen Zeitreihen der Flächenverteilung des Niederschlags  (Reflektivitäten) des Bonner X-Band Radars und gleichzeitige Messungen von einem MicroRegenRadar zur Verfügung. Das Regenradar erlaubt die Erschließung von räumlichen Skalen bis hinunter zu einem Kilometer während die zeitliche Skala nur durch Snapshots alle 5 Minuten erfasst wird. Das MicroRainRadar liefert Informationen auf der Dekameter-Skala und löst die zeitliche Variabilität bis hinunter zu einer halben Minute auf.

Methodik: Fourierspektrum und Amplitudenverteilung werden für lange Messserien sowohl des X-Band Radar als auch des MicroRegenRadar angefertigt  und ihr Skalenverhalten  detailliert untersucht und beschrieben.Ziel ist die Entwicklung von Regeln, die Down- und Up-Scaling von Niderschlagsfeldern quantifizieren.

Literatur: z.B. Victors Homepage

msthesis_proposed/niederschlag_skalen.txt · Last modified: 2006/12/03 20:20 by simmer
chimeric.de = chi`s home Creative Commons License Valid CSS Driven by DokuWiki do yourself a favour and use a real browser - get firefox!! Recent changes RSS feed Valid XHTML 1.0