regenmessung

Wie bestimmt man den gefallenen Niederschlag und welche Probleme können bei der Messung auftreten?

Als Niederschlag bezeichnet man Wasser, das aus der Atmosphäre fällt und den Erdboden erreicht, in flüssiger oder fester Form - etwa als Regen, Schnee, Graupel oder Hagel. Die Kenntnis der Menge des über einen bestimmten Zeitraum von zu Ort zu Ort gefallenen Niederschlages ist von großer Bedeutung. So zum Beispiel für die Land-, Forst- oder Wasserwirtschaft. Wie viel Wasser kommt den Böden zugute und steht damit den Pflanzen zur Verfügung oder wie groß ist der Abfluss in den Fließgewässern? Deswegen und vor allem auch weil die Niederschlagsmengen in der Fläche häufig stark variieren, gibt es dafür relativ viele Messstationen. Allein der Deutsche Wetterdienst und der Geoinformationsdienst der Bundeswehr registrieren an rund 2700 Orten in der Republik den Niederschlag.

Das klassische Messgerät stellt der Niederschlagsmesser nach Hellmann dar. Er besteht aus einem röhrenförmigen Metallgehäuse, in dessen obere Öffnung der Niederschlag fällt und über einen Trichter in ein Sammelgefäß gelangt. Die Fläche der Öffnung ist festgelegt auf 200 Quadratzentimeter. In dieser klassischen Bauweise muss der Wetterbeobachter das Gefäß in regelmäßigen Abständen leeren und zwar in ein Messglas, welches mit einer Skala versehen ist, mit deren Hilfe die Gesamtniederschlagsmenge (in Millimeter beziehungsweise in Liter pro Quadratmeter) seit der letzten Beobachtung direkt abgelesen werden kann. Fiel der Niederschlag in Form von Schnee, muss dieser zuerst geschmolzen werden.

Aber nicht nur die  Gesamt-Tagesmenge spielt eine Rolle, sondern auch der zeitliche Verlauf der einzelnen Niederschlagsereignisse. Hierfür kommen registrierende Geräte zum Einsatz, die sich auch automatisch betreiben lassen. Häufig ist dabei zwischen Trichter und Sammelgefäß eine Kippwaage angebracht, die wiederum aus zwei kleinen Auffangschalen besteht (siehe unsere Abbildung). Das Wasser tropft aus dem Trichter zunächst in eine der beiden Schalen. Ist sie voll, kippt die Waage, die Schale entleert sich und die andere Schale beginnt sich zu füllen, und so weiter. Für einen Kippvorgang wird bei den meisten Geräten eine Wassermenge von 0,1 mm benötigt. Mit Hilfe einer elektrischen Schaltung zählt man die Kippvorgänge und rechnet sie in Niederschlagsmenge pro Zeiteinheit um. Da die Kippwaage nur mit Flüssigwasser funktioniert, muss das Messgerät beheizt werden, um ggf. vorhandene feste Niederschlagsanteile unmittelbar zu schmelzen.

Bei der Niederschlagsmessung treten je nach Wetter mehr oder weniger große Fehler auf. Vor allem bei starkem Wind, können große Abweichungen entstehen. Durch die Bauweise der Geräte und die Wahl des Aufstellungsorts wird versucht, die Fehler möglichst klein zu halten.

Ein Teil des gesammelten Niederschlags kann durch Verdunstung direkt wieder verloren gehen. Mit einem hell lackierten Gehäuse soll zum einen der Wind abgehalten und zum anderen eine zu starke Aufheizung unterbunden werden. Der angebrachte Trichter reduziert zudem die einzige Öffnung zur Umgebung auf ein Minimum. Damit einmal in den Auffangbereich gefallener Niederschlag (insbesondere Hagel) nicht wieder herausspringt, ist dessen Rand nach innen abgeschrägt. Um ein Herauswehen von Schnee zu verringern, kann man im Winter in die Auffangöffnung darüber hinaus ein so genanntes Schneekreuz einsetzen. Wichtig für verlässliche und untereinander vergleichbare Messungen ist der Aufstellungsort. Der Niederschlagsmesser sollte im besten Fall doppelt soweit von Hindernissen entfernt sein wie diese hoch sind, damit ihn der Niederschlag möglichst ungehindert erreicht.

Donnerstag, 15. August 2019

Dipl.-Met. Rainer Behrendt

hr/ARD- Wetterredaktion

Sendung: "alle wetter!", hr-fernsehen, 15.08.2019 13:00 Uhr