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Saisonale Wasserbilanz (7.2)Saisonale Trends in Niederschlag (2.11), Abfluss (5.10) und Wasserbilanz (7.3)

J. Fürst (josef.fuerst@boku.ac.at)

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...