Band 2 (V. Goldberg, 1999)
Valeri Goldberg, 1999:
Zur Regionalisierung des Klimas in den Hochlagen des Osterzgebirges unter Berücksichtigung des Einflusses von Wäldern
(ISBN 3-86005-226-8)
Zusammenfassung
Die vorliegende Arbeit hat zum Ziel, methodische Ansätze für eine
physikalisch begründete Regionalisierung von Klimagrößen in den
Hochlagen des Osterzgebirges unter Berücksichtigung der Einflußnahme
des Waldes auf das lokale Klima zu erstellen. Dabei wird ein
Regionalisierungskonzept angewendet, das eine Synthese von bottom-up-
und top-down-Verfahren darstellt und sowohl physikalische Größen mit
regionalen und lokalen Eigenschaften als auch den Einfluß subskaliger
Effekte (z.B. von Mikrorelief und Bewuchs) auf diese Größen beschreibt.
Die Ansätze zur Charakterisierung des Regional- und Lokalklimas
basieren vornehmlich auf empirischen Regressionsbeziehungen zwischen
klimatologischen Standardgrößen wie Temperatur oder Niederschlag und
der Seehöhe. So beträgt beispielsweise der Höhengradient der
langjährigen Mitteltemperaturen auf der Nordabdachung des
Osterzgebirges –0,5°C/100 m, der unkorrigierte vertikale
Niederschlagsgradient etwa 49 mm/100 m.
Mit der Überlagerung von Ansätzen zur Strahlungs-, Temperatur- und
Niederschlagsparametrisierung, die von der kleinräumigen
Geländegeometrie und den Oberflächeneigenschaften abhängig sind, werden
die regionalen und lokalen Klimaeigenschaften des Untersuchungsgebietes
räumlich höher aufgelöst. Die Ansätze zur Strahlungs- und
Niederschlagsparametrisierung im komplexen Gelände aus der Literatur
werden unter Erweiterung aufgearbeitet; die Ansätze zur Beschreibung
kleinräumiger Temperatureffekte und zur Berücksichtigung des
Waldeinflusses auf das Lokalklima basieren auf Simulationen mit einem
atmosphärischen Grenzschichtmodell mit Vegetationsteil. Die Ergebnisse
werden in Nomogrammen und Karten dargestellt und punktuell mit
Meßwerten verglichen.
Das Bestandsklima von Fichtenwäldern als dominierendem Vegetationstyp
im Osterzgebirge wird mit der Auswertung von Meßwerten und
Modellsimulationen charakterisiert. Diese Untersuchungen sind u.a. eine
Grundlage zur Quantifizierung der für den Waldbau bedeutsamen
klimatologischen Größen wie Strahlungs- und Temperaturextrema auf
Kahlschlägen sowie von Strahlungs-, Temperatur-, und Windbedingungen
bei Naturverjüngungskonzepten.
Mit der Übertragung der Regionalisierungsansätze für Strahlung,
Temperatur und Niederschlag in ein digitales Höhenmodell des
Osterzgebirges werden hochaufgelöste Flächenwerte ausgewählter
meteorologischer Größen bereitgestellt. Dabei sind neben
klimatologischen Standardgrößen wie Strahlung, Lufttemperatur und
Niederschlag besonders die flächenhaften Verteilungen von
Hangniederschlag und der Temperaturextrema hervorzuheben. Diese Größen
zeigen i. allg. keine eindeutige Abhängigkeit von der Seehöhe, so daß
ihre Vertikalgradienten nicht als Grundlage für eine Regionalisierung
verwendet werden können. Sie sind jedoch für Nutzer, z.B. in der
Forstwirtschaft und der Hydrologie, von besonderem Interesse.
So zeigen z.B. die modellierten Temperaturmaxima für den 21. März im
Untersuchungsgebiet Differenzen von bis zu 35 K, während die
Hangniederschlagswerte im Sommerhalbjahr um maximal 14% differieren.
Die vorgestellten Ansätze sind bei Kenntnis der Topographie und der
Landnutzung auf Regionen mit ähnlichen großräumigen klimatologischen
Bedingungen übertragbar.
Eine mögliche Weiterentwicklung des Regionalisierungsverfahrens besteht
in der Einbeziehung von mesoskaligen Geländeeffekten sowie von
klimatologischen Bewölkungs- und Strahlungsverhältnissen in die
Parametrisierungsansätze.