Transkript

1 Bodenfeuchtemessnetz in Südwestdeutschland Liane Krauß, Christian Hauck Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK), Karlsruhe

2 Priority Program SPP 1167 of the DFG Quantitative Precipitation Forecast Teilprojekt Multi-scale Analysis of the Impact of Soil Moisture on Convective Precipitation Sommer Jahre Laufzeit Soil Moisture Network SOMONET COPS (Convective and Orographically-induced Precipitation Study)

3 Messnetz in Südwestdeutschland Aufbau Februar Mai 2007 Messungen ab Juni Stationen Fläche ca. 160 km x 140 km

4 60 Stationen 51 Stationen vom IMK 43 aktuell Messnetz 8 COPS spez. Stationen 9 Stationen von anderen Instituten (Freib., Bayr., Hohenh.)???

5 Messtechnik an IMK Bodenfeuchtestationen Bodenfeuchtestationen an Wetterstationen vom DWD und LUBW Neuartige Sensoren Simple Soil Moisture Probe SISOMOP 5 cm 20 cm 50 cm Einbautiefen Bodenwassergehalt Moisture Counts (Frequenz in Abhängigkeit von dem im Boden gehaltenen Wasser) Bodentemperatur Insgesamt 166 Sensoren 2 bis 4 Sensoren pro Station in 2 bzw. 3 Messtiefen Zeitl. Auflösung 10 min

6 Andere Messtechnik Punktuelle Messungen an allen Stationen für KAL Gravimetrische Bodenfeuchtebest. Bodenproben Trockenofen 105 C Gestörte Proben gravim. Wassergeh. Bodendichte Volum. Wassergehalt Stechzylinderproben Bodendichte Bodenartabhängige Kalibrierung

7 Andere Messtechnik Punktuelle Messungen an allen Stationen für VAL Standard TDR Sonden Station Heselbach - Murgtal Längsprofile Tiefenprofile räuml. Homogenität BF in Tiefe (< 1m) Andere Validierungsdaten!!!

8 Bodenwassergehalt Bsp.: Zeitreihen für Juni August 2007 Waghäusel (nördl. Rheintal) Simonswald (Südschwarzwald)

9 Bodenwassergehalt Bsp.: Jahresgang der Monatsmittel Juni 07 Mai 08 Waghäusel (nördl. Rheintal) Simonswald (Südschwarzwald)

10 Ziele SOMONET / Projekt Auswertung Bodendaten in Bezug auf Konvektionsbildung lokale Kopplung/ Wechselwirkungen zw. Boden-Atmosphäre SMOS SOMONET Validierungsdaten enge Zusammenarbeit mit anderen Gruppen in der Community Messungen für einen längeren Zeitraum Finanzierungsmöglichkeiten

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13 Kalibrierung Was Moisture Counts Volum. Wassergehalt Vorläufige Kalibrierungsfunktion für alle Stationen VWG = 4, MC -2,549 Wie Bodenproben Gravim. Wassergehalt Problem Bodendichte Volum. Wassergehalt Abhängigkeit der Bodendichte von Bodenart Kleinräumig heterogene Verteilung der Bodenarten Auswirkung auf Bodenfeuchteverteilung Abhängigkeit der spezifischen Eigenschaften (Wasserkapazität, FK, PWP, Kapillarwirkung etc) von der Bodenart Bodenartabhängige Kalibrierung (besser: Standortabhängige Kalibrierung)

14 Validierung AMF-site (Supersite M) anhand Referenzmessungen mit TDR (Längs + Tiefenprofile) An mehreren COPS Tagen und an verschiedenen Standorten Beispiel für 13./ 15. Juni 2007 an AMF Standort der SISOMOPs E Längs + Tiefenprofile TDR W

15 Bodenfeuchtemessnetz in Südwestdeutschland SOMONET Auswertung Darstellung von Bodenfeuchtemessdaten hinsichtlich verschiedener Aspekte: Stationsvergleich (räuml. + zeitliche Variabilität Stationsvergleich bzgl. Bodenart und Bodeneigenschaften Waghäusel (nördl. Rheintal) Kehl (sandiger Boden) Simonswald (Südschwarzwald) Öhringen (toniger Boden) SMOS Workshop liane.krauss@imk.fzk.de 28./

16 Auswertung Darstellung von Bodenfeuchtemessdaten Regionale Analysen: Bodenfeuchtevariabilität in Abhängigkeit vom Standort (Bodenart, Niederschlag etc) Beispiel für Juli 2007 Messnetz, Einsatz neuartiger Sensoren, BF Analysen Paper im Review-Prozess Rhine Valley (11) Black Forest windward side (20) Black Forest leeward side (11) Kraichgau (8)

17 zurück zum Projektziel Bezug zu Modellierung Quantifizierung BF Quantifizierung BF (Messung - Modell) Bodenfeuchteverteilung Implementierung im Modell als Inputdatensatz Niederschlag Bodenfeuchte Feedback (pos./ neg.) Studien zur Reduktion/ Erhöhung der BF im Modell Auswirkungen auf Niederschlag und Konvektion!!! Verbesserung der Niederschlagsmenge und des Timings [Chr. Barthlott]