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Einführung in die Physische Geographie Prof. Dr. Otto Klemm Teil Klima und Wasser 7. Niederschlag Abfluss.

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Präsentation zum Thema: "Einführung in die Physische Geographie Prof. Dr. Otto Klemm Teil Klima und Wasser 7. Niederschlag Abfluss."—  Präsentation transkript:

1 Einführung in die Physische Geographie Prof. Dr. Otto Klemm Teil Klima und Wasser 7. Niederschlag Abfluss

2 Wolken: Definition, Enstehung Wolken sind Aerosole, deren Partikel wässrige Lösungen sind. Nebel ist eine Wolke mit Bodenkontakt Eine Wolke ensteht durch: Isobare Abkühlung, v.a. Strahlungsnebel adiabatische Abkühlung, bei Hebungsprozessen Mischung wasserdampfgesättigter Luftmassen unterschiedlicher Temperatur In jedem Fall wird die Taupunkt – Temperatur unterschritten bzw. die relative Luftfeuchte angehoben auf Werte nahe 100 %.

3 Bildung von Niederschlag 1. In Mitteleuropa muss dafür die Eisphase durchschritten werden. 2. reines Anwachsen durch Kondensation führt normalerweise nicht zu Regentropfen, Koagulation ist notwendig Aus Aerosolpartikeln, die durch Anlagerung von Wasser quellen, werden zunächst Wolkentropfen gebildet. Wolken-Partikel können ggfs. so weit anwachsen, dass sie zum Niederschlag kommen. Beachte:

4 Sättigungs-Dampfdruck – Kurve des Wassers gas flüssig fest flüssig möglich (Abweichung vom Gleichgewicht)

5 Eiskern Schnee Regen schmelzen große Eiskörner Hagel Schneeflocken Koagulation Wie entsteht Regen?

6 Wolkenfamilien Quelle: Strahler & Strahler, 2002

7 Wolken Cumulonimbus calvus Cb cal Quelle:

8 Wolken Cumulonimbus pileus Cb pil

9 Wolken Quelle: Strahler & Strahler, 2002

10 Niederschlag Die Niederschlagsmenge wird angegeben in Einheit mm = l m -2 Als Zeitreihe wird sie meist kumuliert dargestellt: Quelle: Niederschlag in Münster, Anfang Oktober 2003

11

12 Niederschlag - Abfluss Quelle: Strahler & Strahler, 1997

13 Unter dem Abfluss R (engl. runoff, im Deutschen oft Q) versteht man das Wasservolumen, das pro Zeiteinheit einen definierten oberirdischen Fließquerschnitt (Abflussquerschnitt) durchfließt. Gelegentlich wird auch der Begriff Durchfluss verwendet. Der Wasserstand eines Gewässers sagt allein hingegen nichts über die Wasserführung aus, er dient weniger zur hydrologischen Charakterisierung als vielmehr der Schiffahrt oder zum Hochwasserschutz (z.B. Deichberechnung, Alarmauslösung). Zum Vergleich von Einzugsgebieten wird die Abflussspende q ermittelt. Sie ist der Quotient aus dem Abfluss R und der Fläche des zugehörigen Einzugsgebietes AE: Die Maßeinheit für die Abflussspende ist m³/(s · km²), wenn der Abfluss in m³/s (Kubikmeter pro Sekunde) angegeben wurde. Abfluss

14 AbkürzungBezeichnung QAbfluss WWasserstand MQmittlerer Abfluss, z.B. über 1 Jahr MWmittlerer Wasserstand MHQmittlerer Hochwasserabfluss MHWmittlerer Hochwasserstand HHQhöchster jemals gemessener Hochwasserabfluss HHWhöchster jemals gemessener Hochwasserstand (M)NQ(mittlerer) Niedrigwasserabfluss MNWmittlerer Niedrigwasserstand NNQniedrigster jemals gemessener Niedrigwasserabfluss NNWniedrigster jemals gemessener Niedrigwasserstand Quelle: Das hydrologische Jahr (Wasserwirtschaftsjahr) geht vom bis

15 Niederschlag - Abfluss

16 Quelle: Goudie, 2002 Form des Einzugsgebietes

17 Niederschlag - Abfluss Quelle: Goudie, 2002 Längsprofil des Einzugsgebietes

18 Quelle: Goudie, 2002 Bifurkationsrate = Bifurkationsverhältnis = Verzweigungsverhältnis R b = N u+1 / N u Niederschlag - Abfluss

19 Infiltration Quelle:

20 Niederschlag - Abfluss Quelle: Lawrence and Dingman, 1994 Beispiel für ein Wassereinzugsgebiet auf Grundlage einer topographischen Karte

21 Niederschlag - Abfluss Quelle: Strahler & Strahler, 2002

22 Niederschlag - Abfluss Quelle: Goudie, 2002 Anzahl der Flussläufe verschiedener Ordnung

23 Niederschlag - Abfluss Quelle: Goudie, 2002 Typen von Flussnetzen

24 Ems

25 Quelle: Lawrence and Dingman, 1994 Niederschlag - Abfluss Impuls – Antwort - Funktion

26 Unit Hydrograph Quelle: Lawrence and Dingman, 1994 Entwicklung eines Unit Hydrograph

27 Unit Hydrograph Quelle: Lawrence and Dingman, 1994 Unit Hydrograph = Einheitsganglinie

28 Quelle: Lawrence and Dingman, 1994 Unit Hydrograph Superposition von Einheitsganglinien

29 Quelle: Lawrence and Dingman, 1994 Unit Hydrograph

30 Quelle: Strahler & Strahler, 2002 Niederschlag - Abfluss

31 Abflussregimes Quelle:

32 Abfluss Quelle: Strahler & Strahler, 2002

33 Hochwasserwahrscheinlichkeit

34 Hochwasserwahrscheinlichkeit

35 Hochwasserwahrscheinlichkeit

36 Hochwasserwahrscheinlichkeit

37 Beispiel Perlbach (Gemeinde Altrandsberg, Oberpfalz) Hochwasserwahrscheinlichkeit


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