3.5 Übung 5: Meteorologische Vorgeschichte
Die MET_VORGESCHICHTE erlaubt bei der programminternen Festlegung der Startwerte eine Berücksichtigung der meteorologischen Vorgeschichte, und berücksichtigt somit beispielsweise die den Abflussereignissen vorausgehenden Bodenfeuchteverhältnisse. Dabei ist 0 = trocken, 1.0 = feucht.
Führen Sie drei Rechnungen mit jeweils unterschiedlicher meterologischer Vorgeschichte durch. Die Größen stellen Sie in der modul.ste ein.
- Met_Vorgeschichte = 0.1
- Met_Vorgeschichte = 0.5
- Met_Vorgeschichte = 0.9
Die drei Pegel haben unterschiedliche Messreihen und die Berechnung der Abflüsse beginnt am 01.01.1982. Um eine treffende Aussage über die Meteorologische Vorgeschichte machen zu können, müssen Sie den Zeitraum der Berechnung in der arc_egmo.ste ändern (Startdatum: 01.07.1988).
Ändern Sie auch wieder, wie für jede Rechnung, den Namen der Berechnungsvariante in der arc_egmo.ste. Speichern Sie die modul.ste sowie die arc_egmo.ste.
Stellen Sie das Ergebnis graphisch dar. Interpretieren Sie die Ganglinienkurve.
Stellen Sie das Basisszenario wieder her.
- Über die meteorologische Vorgeschichte kann der Zeitraum vor Modellierungsbeginn als feucht oder trocken definiert werden
- Das dient der Abschätzung der Anfangspeicherfüllung und ist vor allem bei kurzen Modellierungszeiträumen von Bedeutung
- Die meteorologische Vorgeschichte kann generell aus bekannten Klimareihen abgeleitet oder aus tendenziellen Aussagen abgeschätzt werden. Bei Unkenntnis über die Vorgeschichte sollten mittlere Verhältnisse (0.5) gewählt werden.
- In dieser Übung wurden 3 verschiedene Anfangsfeuchten (0.9=sehr feucht, 0.1=sehr trocken und 0.5=mittel) verwendet
Abbildung 5‑1: Darstellung des Einflusses der meteorologischen Vorfeuchte auf den Gesamtabfluss (Juli 88 bis Juni 89)
Abbildung 5‑2: Darstellung des Einflusses der meteorologischen Vorfeuchte auf den Gesamtabfluss (1992)
Beobachtung:
- Anfänglich zeigen die Ganglinien mit den 3 unterschiedlichen Met.‑Vorgeschichten (=Anfangszustände) größere Abweichungen, die sich dann mit der Zeit verringern
- Nach ca. 5 Monaten sind die Abweichungen vernachlässigbar gering, noch später verlaufen die Ganglinien identisch (1989 und 1992)
- Die Met_0.9 simuliert mit einer Differenz von 0,2 m³/s zu den gemessenen Daten am besten
Erklärung:
- Der Zeitraum vor der Modellierung kann als feucht angenommen werden, da die Simulation mit Met_0.9 (starke Vorfeuchte) die gemessenen Werte am besten nachbildet
- Die Betrachtung der Wasserhaushaltsgrößen NS, ER und GWN bestätigen die obere Aussage
- ein halbes Jahr vor Rechnungsbeginn ist viel NS gefallen und in den Boden infiltriert, was die hohe GWN erklärt
- der Zeitraum kann also als feucht angenommen werden
- Die meteorologische Vorfeuchte wirkt sich ca. ein halbes Jahr aus, bis die Speicherfüllung einmal aufgefüllt oder ausgetauscht ist
Fazit: bei Unkenntnis/Unsicherheit über die meteorologische Vorgeschichte sollte die Berechnung also ein halbes oder ganzes Jahr vor dem interessierenden Zeitraum begonnen werden, um Unsicherheiten durch die nicht bekannte Vorfeuchte zu vermeiden
