Die mittleren klimatologischen Bedingungen in Deutschland (Teil IV) Das Andauerverhalten der Schneedecke. M. Rachner, G. Schneider, H.

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1 Die mittleren klimatologischen Bedingungen in Deutschland (Teil IV) Das Andauerverhalten der Schneedecke M. Rachner, G. Schneider, H. Matthäus In großen Teilen Deutschlands spielt die Schneedecke für hydrologische Belange eine wichtige Rolle. Sie ist ein nicht zu vernachlässigender Faktor der winterlichen Rücklage. Die Speicherung der festen Niederschläge in der Schneedecke kann sich über Wochen und Monate erstrecken und sich dadurch auf den Wasserhaushalt weit über die Winterperiode hinaus auswirken. Der Einfluss der Schneedecke auf das Abflussregime ist regional sehr unterschiedlich. Westlich einer Linie, die von Karlsruhe in nord-nordöstlicher Richtung etwa bis Lübeck zu ziehen ist, wird das Abflussverhalten von Schneerücklagen kaum beeinflusst. Davon sind nur Flächen des Rheinischen Schiefergebirges ausgenommen. In den ozeanisch beeinflussten Gebieten des nordwestdeutschen Tieflandes wird der fallende Niederschlag in den Wintermonaten unmittelbar und ohne große Verdunstungsverluste abflusswirksam (pluviales Abflussregime). Die Maxima der Abflüsse treten zumeist in den Wintermonaten (Januar, Februar) auf. Östlich dieser gedachten Linie nimmt der Einfluss der Schneedecke auf das jahreszeitliche Abflussverhalten immer deutlicher zu. In den Mittelgebirgen bildet sich regelmäßig eine temporäre Schneerücklage aus, die während längerer Aufbauphasen zu Niedrigwasser und winterlichen Wasserklemmen führen kann. Durch die folgende Schneeschmelze wird das Abflussmaximum zum Frühjahr hin verschoben (nivopluviales Abflussregime). Der deutsche Alpenraum ist von nivalen und glazialen Abflussregimen geprägt. Sommerliche Abflussmaxima aus Schnee- und Gletscherschmelze und winterliche Niedrigwasserperioden kennzeichnen hier das Abflussgeschehen. Die Niederschläge der Wintermonate werden in diesen Gebirgsregionen nahezu vollständig in mächtigen Schneedecken gespeichert. Die Abbildungen 1 und 2 beinhalten das mittlere Eintrittsdatum der maximalen Schneedeckenhöhe und die mittlere Schneedeckendauer. Die Karten vermitteln eine flächendeckende detaillierte Übersicht über die regionalen Besonderheiten der jahreszeitlichen Einordnung des Schneedeckeneinflusses. Die Eintrittsdaten des ersten und des letzten Schneedeckentages einer winterlichen Periode schließen die Schneedeckenzeit ein, die auch schneedeckenfreie Tage enthält. Dagegen gibt die Schneedeckendauer die Anzahl der Schneedeckentage in einer bestimmten Zeitspanne an. Als Schneedeckentag gilt ein Tag, an dem eine Schneedecke (Bedeckungsgrad >0,5) zu einem festgesetzten Termin vorhanden ist. In der vorliegenden Karte wird generell von einer zum Morgentermin ermittelten Schneedeckenhöhe von mindestens 1 cm ausgegangen. Das Datum der maximalen Schneedeckenhöhe ist im Rahmen der Beschreibung des Andauerverhaltens als ein aussagekräftiges Charakteristikum der Schneedeckenentwicklung zu sehen.

2 Abb. 1 Mittleres Eintrittsdatum der maximalen Schneedeckenhöhe Zeitraum 1961/90.

3 Abb. 2 Mittlere Schneedeckendauer Zeitraum 1961/90.

4 Den Kartendarstellungen liegen ca. 550 geprüfte, vollständige 30-jährige Datenreihen ( ) zugrunde. Lediglich an einigen wichtigen Standorten, die als Stützstellen für die Darstellung unverzichtbar waren, mussten die Mittelwerte vorliegender kürzerer Reihen an die Daten des Bezugszeitraumes angepasst werden. Besonderer Wert wurde auf eine regional ausgewogene, gleichmäßige Verteilung der Stationen gelegt einschließlich einer adäquaten Berücksichtigung der Flächenanteile einzelner Höhenstufen. Grundlage der Darstellung ist die regional differenzierte Interpolation der genannten Größen in Abhängigkeit von der Geländehöhe. Die räumliche Auflösung der Rasterfelddarstellung beträgt 1 km². Für die Eintrittsdaten wurden als Klassenbreiten an Dekaden angelehnte Zeitabschnitte der Wintermonate gewählt. Für die Schneedeckendauer wurden variable Klassenbreiten von 20 Tagen bzw. 25 Tagen angenommen. Die Kartendarstellungen, die das mittlere jährliche Verhalten wiedergeben, werden durch die Abbildungen 3 und 4 ergänzt. Diese Abbildungen dokumentieren für das Naab-Regen-Gebiet die Höhenabhängigkeit der Schneedeckenzeit und des Eintrittsdatums der maximalen Schneedeckenhöhe sowie der Schneedeckendauer. Das Eintrittsdatum der maximalen Schneedeckenhöhe (s. Abb. 1) trennt die Aufbauphase der Schneedecke von der Abbauphase. Die zeitliche Dauer beider Phasen ist von der Geländehöhe abhängig. In den mittleren Höhenlagen der deutschen Mittelgebirge erreicht das Verhältnis der Zeitdauer beider Abschnitte im Durchschnitt den Wert 1 : 1. Erst in höheren Regionen, in den Gipfel- und Kammlagen, ändert sich das Verhältnis zugunsten der Andauer der Aufbauphase im Naab-Regen-Gebiet etwa oberhalb 800 m ü. NN (Abb. 3) Höhe [m ü. NN] Sep 02. Okt 02. Nov 03. Dez 03. Jan 03. Feb 05. Mrz 05. Apr 06. Mai 06. Jun 07. Jul Datum früh. Beginn mittl. Beginn sp ä t. Be g inn mittl. Eintrittsdatum der max. Schneedeckenhöhe früh Ende mittl Ende Abb. 3 Beginn und Ende der Schneedeckenzeit und mittl. Eintrittsdatum der max. Schneedeckenhöhe in Abhängigkeit von der Geländehöhe, Einzugsgebiet Naab-Regen, 1961/62 bis 1990/91.

5 Im Mittel verzögert sich das Eintrittsdatum der maximalen Schneedeckenhöhe um ca. 2 bis 3 Tage je 100 m Höhenzunahme. In Höhenlagen über 1000 m ü. NN wird deshalb der Kulminationspunkt nicht selten erst im Spätwinter erreicht. Darauf folgt in der Regel ein rascher Abbau der Schneedecke. Das Eintrittsdatum der maximalen Schneedeckenhöhe muss nicht mit dem Eintrittsdatum des maximalen Wasseräquivalents übereinstimmen. Die großräumige Verteilung der mittleren Schneedeckendauer wird in Abb. 2 dargestellt. Das Tiefland zeigt gegenüber den stärker gegliederten Gebirgsräumen erwartungsgemäß eine gleichmäßigere regionale Verteilung der Schneedeckendauer. Bis zu einer Höhe von 200 bzw. 300 m ü. NN bewegen sich die Andauerwerte ohne deutlich erkennbare Beziehung zur Höhenlage zwischen Werten von weniger als 20 Tagen bis zu mehr als 40 Tagen. Hier dominiert offenkundig der unterschiedliche ozeanische bzw. binnenländische Einfluss. So werden im Niederrheinischen Tiefland, im Münsterland und im Oberrheinischen Tiefland im Mittel verbreitet weniger als 20 Tage beobachtet. Demgegenüber sind besonders in den östlichen Teilen Schleswig-Holsteins sowie in Mecklenburg- Vorpommern mittlere Werte der Schneedeckendauer zwischen 40 und 60 Tagen vorherrschend. In den Mittelgebirgen steigt die Schneedeckendauer mit der Geländehöhe rasch an und erreicht im Durchschnitt in den Kamm- und Gipfellagen Werte von über 150 Tagen (s. Abb. 4, Naab-Regen-Gebiet). Regional können die Werte z. T. stark abweichen. Im Harz (Brocken 1142 m ü. NN) werden bis zu 180 Tage, im Erzgebirge (Fichtelberg 1214 m ü. NN) ca. 170 Tage, im südlichen Schwarzwald (Feldberg 1493 m ü. NN) etwa 190 Tage und im Bayerischen Wald (Großer Arber 1457 m ü. NN) um 180 Tage gemessen. Auf der Schwäbischen Alb werden hingegen in ca m Höhe nur etwa 100 Tage im vieljährigen Mittel erreicht Höhe [m ü. NN] Schneedeckendauer [d] Abb. 4 Schneedeckendauer in Abhängigkeit von der Geländehöhe, Einzugsgebiet Naab-Regen, 1961/62 bis 1990/91. min. Schneedeckendauer mittl. Schneedeckendauer max. Schneedeckendauer Abb. 5 Schneedeckendauer (in Tagen) von Potsdam, Jahresreihe 1901/02 bis 1990/91.

6 Schneedeckendauer [d] Jahr jährliche Schneedeckendauer 5-jähr. gleit. Mittel Mittel 1901/02 bis 1990/91 Mittel 1961/62 bis 1990/91 Die Abhängigkeit der Schneedeckendauer von der Geländehöhe ist auch für das Süddeutsche Schichtstufenland ausgeprägt, wo deutliche Unterschiede in der Dauer der Schneebedeckung gegenüber dem Kraichgau und dem Main-Regnitz-Gebiet zu beobachten sind. Mit Annäherung an die Alpen ist eine spürbare Zunahme der Schneedeckendauer zu verzeichnen. In Höhen über 1500 m ü. NN werden mehr als 200 Tage ermittelt, und im Gebiet der Zugspitze, in ca m Meereshöhe, liegt durchschnittlich an 350 Tagen im Jahr eine Schneedecke. Mit zunehmender Geländehöhe und mit der Verstärkung des binnnenländischen Einflusses auf das Klima werden winterliche Frostperioden seltener unterbrochen. Die Schneedeckenentwicklung unterliegt einer größeren Kontinuität, und die Veränderlichkeit der Schneedeckendauer wird geringer. Für das Andauerverhalten der Schneedecke sind außer großen regionalen Unterschieden auch starke Schwankungen im langjährigen Gang zu beachten. Die einzelnen Jahreswerte der betrachteten Parameter können erheblich von den in den Karten dargestellten Mittelwerten des untersuchten 30-jährigen Zeitraumes abweichen. Diese Variabilität wird aus Abbildung 5 ersichtlich, in der die jährliche Schneedeckendauer für die Station Potsdam als 90-jährige Zeitreihe dargestellt wurde. Im Hydrologischen Atlas von Deutschland wurden diese und weitere Darstellungen zum Andauerverhalten der Schneedecke mit ausführlicher Interpretation veröffentlicht. Literatur Hydrologischer Atlas von Deutschland; Herausgeber: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit; Kartenblatt 2.10 Mittleres Andauerverhalten der Schneedecke; Berlin, 2000