03. Schneedynamik

Das Modul „MET_MOD1“ enthält vier Schneemodelle, mit denen die Schneedynamik entweder empirisch in Abhängigkeit von der Lufttemperatur (Modelle 2, 3/6) oder auf der Basis der vereinfachten Energiebilanzgleichung (Koitzsch & Günther, 1990) beschrieben werden kann. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Abbildung der in der Schneedecke gespeicherten Wassermenge (Wasseräquivalent) und der korrekten Abbildung der Schmelzwassermengen hinsichtlich Menge und Zeitpunkt. Die Schneehöhe wird nur in zwei Modellen (Modell 3 und 4) simuliert.

Besonders die Modellierung der aktuellen Schneehöhe erfordert die Berücksichtigung der Dichte der einzelnen Schneeschichten. Da diese durch Metamorphose (aufbauende-, abbauende-, und Schmelzmetamorphose, s. u. a. Gray & Male 1981) einer ständigen Veränderung unterliegen, wäre für ihre Modellierung die geschlossene Abbildung der Energiebilanz des Systems Atmosphäre – Vegetation – Schneedecke – Boden erforderlich. Entsprechende Modellansätze gibt es zwar (z. B. Flerchinger 2000), diese stellen jedoch hohe Anforderungen an die Eingangsdaten (Strahlung, Temperaturen an den Grenzschichten, Bestandeseigenschaften, etc.). Auf Einzugsgebietsebene stehen i. A. nur stationsbezogene Messreihen der wichtigsten meteorologischen Kenngrößen in täglicher Auflösung zur Verfügung. Insbesondere im Mittelgebirgsraum kann allein schon deren Regionalisierung aufgrund der geringen Stationsdichte und der heterogenen Topographie oftmals nicht hinreichend genau erfolgen. Da außerdem Boden- und Bestandeseigenschaften wesentlich den Energiehaushalt beeinflussen, diese aber ebenfalls nur annähernd abgebildet werden können, erscheint die Nutzung eines solchen Modellansatzes auf dieser Maßstabsebene nicht praktikabel.

In den alternativ genutzten, konzeptionellen Einschicht-Schneemodellen werden Metamorphoseprozesse entweder vernachlässigt oder sehr vereinfacht wiedergegeben (vgl. Dingman 1994). Hier charakterisiert die aktuelle Schneedichte den Umbildungsgrad einer Schneedecke (z.B. Fuchs 2005, Schulla 1997, Martinec et al. 1994, Braun 1985). Die Neuschneedichte ist zumeist eine Eingabegröße oder wird in Abhängigkeit von der Lufttemperatur berechnet. Hierfür wurden anhand von Beobachtungen verschiedene Ansätze abgeleitet (Goodison et al. 1981, Kuchment et al. 1983, Jones et al. 2001, Meister 1985). Die Schneesetzung wird häufig allein in Abhängigkeit von der Dauer der Schneeperiode berücksichtigt (z.B. in Herpertz 2001 nach dem Ansatz von Martinec et al. 1994). Die beiden in „MET_MOD1“ enthaltenen Ansätze (Kapitel 3.3, Kapitel 3.4) lassen sich dieser Modellgruppe zuordnen.

 

 

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