Absch\u00e4tzung der Schneeumverteilung f\u00fcr die hydrologische Modellierung alpiner Abfl\u00fcsse<\/p>\n
Ziel dieses Projektes ist es, die Herausforderungen der gro\u00dfskaligen Modellierung der Schneedecke im Hochgebirge zu identifizieren und zu beurteilen. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Erfassung der Variabilit\u00e4t der Schneedecke in hydrologischen Modellen. Einer der wichtigsten Faktoren f\u00fcr diese Variabilit\u00e4t ist die Umverteilung durch Wind und Lawinen, die den Schnee \u00fcber mehrere Meter bis Kilometer umlagern k\u00f6nnen. Die Schwierigkeit im Hochgebirge liegt in dem Mangel an repr\u00e4sentativen Messstationen f\u00fcr die Erfassung meteorologischer Daten und f\u00fcr die Messung der Schneedecke. F\u00fcr die Modellierung muss man also auf andere Produkte wie interpolierte Niederschlags- und Temperaturdatens\u00e4tze, Produkte aus der Fernerkundung oder historische Karten f\u00fcr die Gletscherfl\u00e4chen zur\u00fcckgreifen. Da die hydrologische Modellierung stark von der Qualit\u00e4t der Eingangsdaten abh\u00e4ngt, stellt die Datenerfassung und \u0096\u00fcberpr\u00fcfung einen zentralen Bestandteil des Promotionsvorhabens dar.<\/p>\n
Eine ausf\u00fchrliche Literaturrecherche zeigte, dass die Schneeumverteilungsprozesse durch Wind und Lawinen in physikalisch-basierten hydrologischen Modellen gut abgebildet werden. F\u00fcr die konzeptuellen Modelle hingegen wurden nur wenige Schneeumverteilungsmodelle gefunden, und durch Wind verursachter Schneetransport wird gar nicht ber\u00fccksichtigt. Konzeptuelle Modelle werden in der Hydrologie h\u00e4ufig verwendet, weil sie weniger Eingangsdaten wie die physikalisch-basierten Modelle brauchen. Daher besteht ein gro\u00dfer Bedarf an Forschung f\u00fcr die Entwicklung solcher Modelle. Das Potential von Satellitenbildern f\u00fcr diesen Zweck wird als hoch eingesch\u00e4tzt.<\/p>\n
Die Abflussmodellierung von 49 Kopfeinzugsgebieten des Rheineinzugsgebietes \u00fcber 106 Jahre mit dem konzeptuellen hydrologischen HBV-Modell zeigte die Notwendigkeit der Einf\u00fchrung einer Schneeumverteilungsroutine f\u00fcr hydrologische Modellierungen. Die ohne Schneeumverteilung modellierte Schneedecke konnte im Laufe des Sommers in den Lagen \u00fcber 2500 m. \u00fc.NN n\u00e4mlich nicht vollst\u00e4ndig abschmelzen. Somit bildeten sich im Modell in allen Gebieten Schneet\u00fcrme, welche der Realit\u00e4t nicht entsprechen. Diese Schneet\u00fcrme speichern Wasser, das f\u00fcr die Abflussbildung nicht mehr zur Verf\u00fcgung steht. Durch die Einf\u00fchrung eines einfachen Schneeumverteilungsmodules, das nur die Massentransporte durch Lawinen ber\u00fccksichtigt, konnte die Bildung von Schneet\u00fcrmen im Modell vermindert werden und die Abflussmodellierung wurde somit realistischer.<\/p>\n
Die gro\u00dfskalige Schneeumverteilung in den Alpen ist nicht nur f\u00fcr die Abflussmodellierung wichtig, sondern kann auch helfen, wichtige Fragen zur Lage der heutigen Gletscher zu beantworten. Mit hoher Wahrscheinlichkeit befinden sich die Gletscher bevorzugt dort, wo sich der Schnee durch Umverteilungsprozesse dauerhaft akkumuliert. Dadurch kann die Analyse von Gletscherdaten zu einem besseren Verst\u00e4ndnis der Schneeumverteilungsprozesse beitragen. Es wurden Gletscherfl\u00e4chendaten aus den Jahren 1850, 1900, 1940, 1973, 2003 und 2010 gesammelt und, wenn n\u00f6tig, digitalisiert. Die Gletscherfl\u00e4chen\u00e4nderungen wurden f\u00fcr den Zeitraum 1850 \u0096 2010 f\u00fcr 998 Gletscher in der Schweiz berechnet. Die Gletscherfl\u00e4chen\u00e4nderung wurde dann durch die Anpassung verschiedener physiographischer und klimatischer Pr\u00e4diktoren mit einem Generalized Linear Model vorhergesagt. Das angepasste Modell konnte mehr als 73% der Varianz erkl\u00e4ren und die Analyse der Pr\u00e4diktoren zeigte, dass steile H\u00e4nge oberhalb eines Gletscherk\u00f6rpers mit einem kleineren Gletscherr\u00fcckgang korrelieren. Es ist ein Hinweis daf\u00fcr, dass Schneeumverteilungsprozesse eine wichtige Rolle f\u00fcr die Gletscherentwicklung spielen.
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Institut f\u00fcr Hydrologie
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