Niederschlag: Unterschied zwischen den Versionen

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Laut Bericht des [[IUCN]] sind von den 522 europäischen Arten der Süßwasserfische bereits 200 Arten als bedroht einzustufen <ref>IUCN: "Sink or swim: over one in three freshwater fish species in Europe threatened with extinction " [http://www.iucn.org/en/news/archive/2007/11/1_pr_fish.htm]</ref>.
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Süßwasserfische mit ihren verschiedenen Arten und Unterarten haben im Gegensatz zu Meeresbewohnern meist ein sehr kleines Verbreitungsgebiet. Sie leben oft in kleinen, isolierten Seen oder [[endemisch]] auf Inseln und deren kleinen [[Flusssystem]]en. Ein Extrem ist der Lebensraum des [[Teufelskärpfling]]s (''Cyprinodon diabolis''), der nur ein kleines Kalksteinbecken von 5 x 3,5 x 3 m Größe in [[Nevada]] (USA) bewohnt. Die Beschränkung ihres Verbreitungsgebietes macht diese Fischpopulationen anfällig für Veränderungen in ihrem Lebensraum, denen sie nicht ausweichen können.
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Ein Hauptgrund für das Artensterben bei Süßwasserfischen war bisher die Regulierung von Flüssen und die Entwässerung von [[Feuchtgebiet]]en. In den vergangenen Jahren kamen dazu auch der [[Globale Erwärmung|Klimawandel]] und die Wasserentnahme. In Europa wird insbesondere in den Mittelmeerländern immer mehr Wasser für die Bewässerung von Obst- und Gemüseplantagen in ehemals trockenen Gebieten entnommen. Dies führt im Sommer zu teilweise ausgetrockneten Flussläufen. Auch Wehre, [[Sandfang|Sandfänge im Hauptschluss]] und Staumauern von Kraftwerken können besonders die wandernden Fischarten gefährden.
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Überfischung wurde im Zuge des Bevölkerungswachstums in vielen Gegenden der Erde zum Problem. Auch die intensive [[Fischerei]]wirtschaft mit dem Einsetzen ortsfremder Fische, die heimische Arten verdrängen, sich mit regionalen Unterarten vermischen oder Krankheitserreger mitbringen, birgt weitere Ursache für die Gefährdung der Artenvielfalt. In tropischen Regionen trugen [[Wildfang|Wildfänge]] von endemischen Arten für die Haltung in [[Aquarium|Aquarien]] zum Rückgang der Populationen bei.
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In Osteuropa waren und sind mangelnde [[Umweltschutz]]maßnahmen ein Hauptgrund für den Arten- und Individuenrückgang. Landwirtschaft und Industrie wachsen in vielen Staaten entlang der Flüsse ohne entsprechende Maßnahmen zum Schutz des Gewässers und der Lebewesen.

Version vom 18. September 2008, 11:05 Uhr

Der Begriff Niederschlag bezeichnet in der Meteorologie Wasser, das in flüssiger oder fester Form (Hagel, Schnee, Graupel) aus Wolken auf die Erde fällt.Der Niederschlag bildet sich also in den Wolken.

Diese entstehen durch Kondensation der Feuchtigkeit in der Luft. Um wieder als Niederschlag auf die Erdoberfläche fallen zu können, muss die Größe der kondensierten Teilchen einen bestimmten Wert überschreiten. Durch den Niederschlag wird der Wasserkreislauf geschlossen.

Die Häufigkeit und die durchschnittliche Menge des Niederschlages sind charakteristisch für die entsprechenden geographischen Gebiete. Der Niederschlag ist dabei ein Faktor, der das lokale Klima bestimmt. Besonders für die Landwirtschaft ist dies relevant, da erst ab einer bestimmten Niederschlagsmenge erfolgreicher Regenfeldbau möglich ist und verschiedene Niederschlagsmengen bestimmten Ökozonen zugeordnet werden können.

1 Niederschlagsmessung

Die meisten Niederschlagsmesser sammeln den Niederschlag als punktuelle Niederschlagsmessung in einem Messgefäß. Ein Millimeter (Messeinheit) entspricht der Wasserhöhe von 1 mm, die sich ergäbe, wenn kein Wasser abflösse. Alternativ wird oft auch die Wassermenge in l/m² (ebene Fläche) angegeben. 1 mm entspricht dabei genau 1 Liter pro Quadratmeter.

Über Niederschlagsradare können die gefallenen Mengen inzwischen auch flächendeckend geschätzt werden. Vor allem im Bereich des Hochwassermanagements ist dies von Bedeutung (punktuelle Messwerte verifizieren bzw. kalibrieren). Neben der reinen Niederschlagsmenge sind dabei vor allem die Niederschlagsintensität und die Niederschlagsdauer wichtig.

Langfristige (klimatologische) Niederschlagsmessungen lassen statistische Berechnungen zu, um die mittlere Häufigkeit von unterschiedlichen Niederschlagsereignissen (v. a. Starkregenereignisse) anzugeben, welche Intensität und Dauer zueinander in Bezug setzen.

2 Niederschlagsformen

Art Beschreibung
Regen Tropfen mit einem Durchmesser von > 0,5 mm
Nieselregen Tropfen mit einem Durchmesser < 0,5 mm, ab etwa 0,01 mm langsam fallend
Schnee ab etwa -12 °C kondensiert der Wasserdampf direkt zu kleinen Eiskristallen (sog. Resublimation), die sich dann zu Schneeflocken zusammenballen
Graupel Unregelmäßig geformte, lufthaltige und gefrorene Körnchen von 2 – 5 mm Größe, die durch kräftige Aufwinde etwa an Kaltfronten entstehen könnten
Hagel gefrorene Regentropfen, >5 mm Durchmesser, die aus einem Eiskristallkern und mehreren gefrorenen Schalen bestehen und die bei Gewitterwolken mit starken Aufwinden durch mehrmaliges Anlagern eines Wasserfilmes und wiederholtes Gefrieren entstehen können
Tau Wasserdampf, der nachts und tags an Pflanzen oder Gegenständen zu feinen Wassertröpfchen kondensiert
Reif resublimiert

3 Niederschlagsmenge

Die Niederschlagsmenge ist die Höhe der Wasserschicht, die sich bei Niederschlag (Regen, Schnee, Hagel, Nebel usw.) auf einer ebenen Fläche gebildet hätte. Dabei werden Faktoren wie Verdunstung, Bodenversickerung oder Abfluss nicht berücksichtigt.

Sie wird in Millimeter angegeben. 1 Millimeter entspricht dabei 1 Liter pro Quadratmeter. Wenn die Niederschlagsmenge nicht messbar ist, wird sie mit „kleiner 0,1 mm“ bezeichnet. Bei Schnee, Hagel etc. muss der Niederschlag erst in eine flüssige Form gebracht werden, um ihn messen zu können (Wasseräquivalent). Die in Wetterberichten üblichen Angaben "Liter pro Quadratmeter" bedeuten Liter pro Quadratmeter in der vergangenen Stunde, woraus man auf die Heftigkeit und Stärke der Niederschläge schließen kann.

Gemessen wird mit zwei verschiedenen Arten von Messgeräten:

  • Nichtregistrierende Niederschlagsmesser (Regenmesser)
  • Registrierende Niederschlagsmesser (Niederschlagsschreiber, Pluviographen)

Die Niederschlagsmenge kann auch von einem Niederschlagsradar angezeigt werden. Dabei nutzt man die Streuung von Mikrowellenstrahlung an Wolkentropfen.

4 Wasserdampfgehalt in der Luft

Durch eine wärmere Atmosphäre erhöht sich deren Fähigkeit, Wasserdampf zu halten, so dass in einer wärmeren Welt im Durchschnitt mehr Wasser in der Luft sein wird und damit auch mehr Niederschlag fallen wird. Eine Faustformel besagt, dass sich alle 10 Grad der maximal mögliche Wasserdampfgehalt verdoppelt, der Zusammenhang ist also ungefähr exponentiell. Die weit verbreitete Erklärung, die Luft könne nur eine bestimmte Menge Wasser aufnehmen und habe dann keinen Platz mehr, ist allerdings falsch. Schließlich ist die Luft extrem dünn, was sich schon an dem Gewichtsunterschied zwischen flüssigem Wasser und Luft zeigt. Die Begrenzung des Wasserdampfanteils in der Luft ist nämlich keine Eigenschaft der Luft selbst, sondern schlicht das Resultat aus Verdunstung und Kondensation. Bei höheren Temperaturen bewegen sich Moleküle schneller und so haben mehr Wassermoleküle eine genügend hohe Energie, um aus dem flüssigen Wasser auszutreten und in die Gasphase überzugehen. Auch die Rate der Moleküle, die ins flüssige Wasser zurückkehren, ändert sich. Erst die Gesamtbilanz führt schließlich zum maximal möglichen Wasserdampfgehalt der Luft.

5 Niederschlagsintensität

Als Niederschlagsintensität bezeichnet man den Quotienten aus Niederschlagsmenge und Zeit, und wird in Millimeter pro Minute oder pro Stunde angegeben. Sie bildet zusammen mit der Niederschlagsmenge die Charakteristik eines Niederschlags.

Ein mittelstarker Regenschauer in Mitteleuropa hat eine Intensität um 5 mm/h (entsprechend 5 Liter/m² pro Stunde), ein Starkregen um 30 mm/h. Bei einem heftigen Unwetter kann die Regenmenge auf 50 mm/h und mehr zunehmen. Tropenstürme erreichen Werte von 130 mm/h und weit darüber.

Neben der direkten Berechnung vor Ort können Niederschlagsintensitäten auch durch Radar erschlossen werden. Dazu zieht man die von der Stärke des Regens abhängige Radarreflektivität heran.

6 Niederschlagsdauer

Der Begriff Niederschlagsdauer steht für die Zeitdauer eines Niederschlagsereignisses. Auf Basis der Niederschlagsdauer unterscheidet man zwischen Dauerniederschlägen und Schauerniederschlägen. Zudem ist sie für die Festlegung von Wiederkehrsintervallen von Starkregenereignissen und Überschwemmungsszenarien notwendig.

7 Siehe auch

8 Unterricht

Experiment:

Setzt eine mit Luft und wenig Wasser gefüllte Flasche unter Druck, zum Beispiel, indem ihr ein Fahrradventil durch einen gekürzten Korken bohrt. Den Korken auf die Flasche stecken und mit einer Pumpe etwas zusätzliche Luft reinfüllen (Vorsicht: Nicht übertreiben, sonst kommt euch der Korken entgegen). Kurz warten, dann den Korken ziehen. Mit etwas Glück sollte sich eine Wolke bilden.

Erklärung: Da sich die entweichende Luft ausdehnt, muss sie den äußeren Luftdruck überwinden. Dadurch wird sie gebremst und kühlt sich ab. Die kühlere Luft kann aber nicht mehr so viel Wasserdampf beinhalten, deshalb kondensiert er zu kleinen Tröpfchen.

9 Weblinks


Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Niederschlag aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der Lizenz „Creative Commons Attribution/Share Alike“. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.

10 Gefährdung

Laut Bericht des IUCN sind von den 522 europäischen Arten der Süßwasserfische bereits 200 Arten als bedroht einzustufen [1].

Süßwasserfische mit ihren verschiedenen Arten und Unterarten haben im Gegensatz zu Meeresbewohnern meist ein sehr kleines Verbreitungsgebiet. Sie leben oft in kleinen, isolierten Seen oder endemisch auf Inseln und deren kleinen Flusssystemen. Ein Extrem ist der Lebensraum des Teufelskärpflings (Cyprinodon diabolis), der nur ein kleines Kalksteinbecken von 5 x 3,5 x 3 m Größe in Nevada (USA) bewohnt. Die Beschränkung ihres Verbreitungsgebietes macht diese Fischpopulationen anfällig für Veränderungen in ihrem Lebensraum, denen sie nicht ausweichen können.

Ein Hauptgrund für das Artensterben bei Süßwasserfischen war bisher die Regulierung von Flüssen und die Entwässerung von Feuchtgebieten. In den vergangenen Jahren kamen dazu auch der Klimawandel und die Wasserentnahme. In Europa wird insbesondere in den Mittelmeerländern immer mehr Wasser für die Bewässerung von Obst- und Gemüseplantagen in ehemals trockenen Gebieten entnommen. Dies führt im Sommer zu teilweise ausgetrockneten Flussläufen. Auch Wehre, Sandfänge im Hauptschluss und Staumauern von Kraftwerken können besonders die wandernden Fischarten gefährden.

Überfischung wurde im Zuge des Bevölkerungswachstums in vielen Gegenden der Erde zum Problem. Auch die intensive Fischereiwirtschaft mit dem Einsetzen ortsfremder Fische, die heimische Arten verdrängen, sich mit regionalen Unterarten vermischen oder Krankheitserreger mitbringen, birgt weitere Ursache für die Gefährdung der Artenvielfalt. In tropischen Regionen trugen Wildfänge von endemischen Arten für die Haltung in Aquarien zum Rückgang der Populationen bei.

In Osteuropa waren und sind mangelnde Umweltschutzmaßnahmen ein Hauptgrund für den Arten- und Individuenrückgang. Landwirtschaft und Industrie wachsen in vielen Staaten entlang der Flüsse ohne entsprechende Maßnahmen zum Schutz des Gewässers und der Lebewesen.
  1. IUCN: "Sink or swim: over one in three freshwater fish species in Europe threatened with extinction " [1]
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