Der Begriff Niederschlag bezeichnetin der Meteorologie Wasser, das in flüssiger oder fester Form auf die Erde fällt.
Der Niederschlag entsteht durch Kondensation der Feuchtigkeit in der Luft. Um wieder als Niederschlag auf die Erdoberfläche fallen zu können, muss die Größe
der kondensierten Teilchen einen bestimmten Wert überschreiten.
Niederschlagsentstehung:
Feuchtigkeitsgeladene Luft kann z.B. durch Gebirgszüge zum Aufstieg gezwungen werden, wodurch sie sich abkühlt. Nach dem oben geschilderten Mechanismus entstehen Niederschläge, die an den Luv-Hang des Gebirges gebunden sind und in der Regel längere Zeit dauern. Meist nimmt die Regenintensität und Niederschlagshöhe mit der Geländehöhe über dem Meeresspiegel zu. An der Lee-Seite des Gebirges ist die Luft häufig trocken, und es werden dort im Mittel geringe Niederschläge registriert, was in einigen Regionen der Erde im Extremfall zu Trockengebieten mit Ausbildung von Trockensteppen führen kann. Beispiele: Amerikanische Kordilleren in den Staaten Oregon und Washington im Westen des USA, mit hohen Niederschlägen an der Pazifik Seite mit Ausbildung von Regenwäldern und Trockensteppe östlich in der Basin und Range Provinz. Die wüstenähnliche Sinkian Region in West-China ist ebenfalls auf die Abschottung der von Indien einziehenden Regenfronten am Himalaja Gebirge zurückzuführen, die vorher an der Luvseite der Assam Region in Nordindien zu einem der niederschlagsreichsten Gebiete auf der Erde gemacht haben.
Niederschlagsarten:
Regen: Aus einer Wolke fallender Niederschlag, der aus Wassertropfen besteht.
Sprühregen: Gleichmäßiger, aus einer Wolke fallender Niederschlag, der aus sehr kleinen und dicht bei einander liegenden Wassertropfen besteht; der Tropfendurchmesser ist im Allgemeinen kleiner als 0,5 mm.
Schnee: Aus einer Wolke fallender Niederschlag, der
aus einzelnen oder zusammengewachsenen Eiskristallen besteht.
Hagel: Niederschlag aus durchsichtigen oder ganz bzw. teilweise undurchsichtigen Eisstücken (Hagelkörner).
Tau:Durch Nebel verursachter Wasserbeschlag.
Reif: Eisablagerung von kristallinem Aussehen.
Rauhreif: Lockere, leicht abfallende Nebelfrostablagerung, die überwiegend aus dünnen Nadeln oder Eisschuppen besteht.
Niederschlagshöhe: Wassermenge aus Niederschlag während eines Zeitintervalls unter Annahme gleichmäßiger Verteilung über eine horizontale Fläche, ausgedrückt als Wasserhöhe, wobei 1 mm =3D 1l/m²= ist.
Schneehöhe: Senkrecht zur Erdoberfläche gemessene Höhe einer vorhandenen Schneedecke.
Wasseräquivalent der Schneedecke: Höhe
der Wasserschicht, die sich über einer ebenen Fläche nach dem Schmelzen der
Schneedecke ausbilden würde, wenn das Schmelzwasser ohne Infiltration oder Verdunstung
auf waagerechtem Untergrund verbliebe.
Kenngrößen des Niederschlags
Folgende Kenngrößen des Niederschlags (mit angegebenen Einheiten) sind von Bedeutung:
Niederschlagshöhe H
Höhe der Wassersäule [mm], falls der Regen in einem flachen Gefäß gleicher Grundfläche (wie Auffangfläche) gesammelt würde. Regenmesser ohne Registrierung messen die Niederschlagshöhe zwischen zwei Ablesezeitpunkten.
Regenintensität R
Zeitliche Veränderung der Niederschlagshöhe [mm/min] oder [l/(s • ha)]. Die Intensität ergibt sich bei Regenschreibern aus der Steigung der Summenlinie der Niederschläge.
Regendauer T
Dauer [min, h] von Niederschlagsbeginn bis Niederschlagsende. Die genaue Definition des Regenbeginns oder -endes bereitet bei sehr schwachen Vor- bzw. Nachregen mitunter Schwierigkeiten.
Trockendauer Tt
Bei der Simulation von Schmutzfrachten in Kanalnetzen durch Regen ist die vorhergehende Trockendauer [min, h, d] von Bedeutung, da sie maßgebend ist für die Ansammlung von Schmutzstoffen auf der Oberfläche und im Kanalsystem, die beim nächsten Regen abgespült wird. Auch bei Speichersystemen ist die Trockendauer für die Speicherbewirtschaftung wichtig.
Messprinzipien
Manuell
Bestimmung des Volumens der durch eine definierte Auffangfläche in einer bestimmten Zeit gefallenen Niederschlages mit Hilfe eines Messglases. Im europäischen Flachland wird im Interesse der Vergleichbarkeit der Messergebnisse eine Auffangfläche von 200 cm² benutzt.
06.01.01 Regenmesser n. Hellmann
06.10.01 Regenschreiber n. Hellmann
Elektronisch
Bestimmung des gesammelten Volumens mit einer Kippwaage mit 2 Kammern, deren Kippungen einen Reedkontakt betätigen und damit in einem Stromkreis Impulse erzeugen. Im allgemeinen wird damit bei einer Auffangfläche von 200 cm² eine Auflösung von 1 mm Niederschlag ( 0, 1 l Wasser pro 1 m²) erreicht. Zur Erreichung einer höheren Auflösung werden Tropfenzähler (Lichtschranke) benutzt; dabei ist eine sehr genaue Formung der einzelnen, aus dem Sammelgefäß auslaufenden Tropfen erforderlich. Aber auch empfindliche Wägezellen, die das Prinzip der "schwingenden Saite" nutzen, werden zusammen mit einem Frequenzmesser benutzt, um die Masse des gesammelten Volumens zu quantifizieren.
06.04.02 Automatischer Regenmesser, 200 cm² Auffangfläche
06.04.04 Automatischer Niederschlagsmesser, 200 cm² Auffangfläche, für
flüssige und feste Niederschläge
| Mindestanforderungen an die Niederschlags-Messungen für
meteorologische und klimatologische Zwecke
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| Messbereich |
Auflösung
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Erforderliche Messgenauigkeit
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Bemerkungen
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0...7 mm/ min |
0,1
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± 0,1 mm Niederschlagshöhe |
Die Genauigkeit wird unter reproduzierbaren Bedingungen ermittelt |