Feldbeobachtung
und Modellierung der räumlichen und zeitlichen Variabilität
der Abflussbildungsprozesse während Regen auf Schnee Ereignissen
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Das Messnetz der Forschungsstudie besteht aus freistehenden
Sensorsystemen die neben der kontinuierlichen Aufzeichnung der Schneehöhe
auch meteorologische Parameter messen. Zusätzlich zu den Sensorsystemen
werden manuelle Messungen der Schneehöhe und des Wasseräquivalents
der Schneedecke durchgeführt sowie ein Netz aus Kameras die fortlaufend
Bilder aufnehmen und Abflussmessstationen installiert.
LOCUS
Der verwendete Ultraschallsensor LOCUS ist ein Batteriebetriebenes freistehendes
System mit einem eingebauten Datenlogger um kontinuierlich die Schneehöhe
zu messen. Der LOCUS hat zusätzliche Sensoren zur Messung der Lufttemperatur,
der relative Luftfeuchte, sowie ein Zählsystem um die Impulse einer
Niederschlagswippe oder eines Anemometers aufzuzeichnen. In einer weiteren
Generation des LOCUS wird auch ein Pyranometer zur Messung der Solarstrahlung
implementiert sein.
Der Abstand zwischen dem LOCUs und der Schneeoberfläche wird über
ein Ultraschallsignal gemessen und darüber kann die Schneehöhe
errechnet werden. Das Ultraschallsignal muss anschließend noch einer
Lagekorrektur und einer Temperaturkorrektur unterzogen werden. Die Distanz
zwischen Messgerät und Schneeoberfläche besteht wird aus einer
Anzahl von 20 Einzelmessungen berechnet die in einem Intervall von 1 Stunde
durchgeführt werden. Überschreitet die Varianz dieser 20 Einzelmessungen
einen bestimmten Grenzwert, wird die Messung als ungenau gekennzeichnet.
Die LOCUS-Einheiten werden an einem L-Träger befestigt und können
so den ganzen Winter über betrieben werden.

LOCUS-Station auf einer offenen Fläche im Brugga Einzugsgebiet.
LOCUS-Station an einem Waldstandort im Brugga Einzugsgebiet

LOCUS-Station mit Niederschlagswippe.
Intervall Kameras
Zur Aufnahme von Intervall-Bildern werden digital Kameras mit einer Intervall
Funktion die auf eine Stunde gesetzt ist verwendet.
Abflussmessstationen
Der Wasserstand in den Gewässern der Teileinzugsgebiete wird entweder
mit dem LOCUS oder einer Wasserstands-Sonde gemessen. Über eine Wasserstands-Abflussbeziehung
lässt sich dann zu jedem Wasserstand ein Abfluss zuordnen. Der Abfluss
an den Pegelstationen der Haupteinzugsgebiete wird von der LUBW (Landesanstalt
für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg) gemessen.
Messnetzaufbau
26 LOCUS-Stationen wurden verteilt über das ganze Brugga Einzugsgebiet
aufgebaut. Die Standorte decken dabei einen großen Teil der Höhenlagen,
Expositionen und Hangneigungen ab. Des weiteren wurden Stationen-Paare
bestehend aus einem Sensor innerhalb von Wald und einem Sensor auf einer
offenen Fläche in unmittelbarer Nähe aufgebaut um den Einfluss
der Vegetation auf den Schneeakkumulation und die Schneeschmelze zu untersuchen.
Zusätzlich wurden 11 Digitalkameras welche stündlich ein Bildaufnehmen
im Einzugsgebiet verteilt. Damit sollen zusätzliche Informationen
über die Interzeption von Schnee in den Kronen der Bäume, die
Art des Niederschlags (Schnee oder Regen), Schneehöhe und Albedo
an Waldstandorten und auf freien Flächen gesammelt werden. Der Abfluss
wird am Einzugsgebietsauslass sowie an mehreren Teileinzugsgebieten kontinuierlich
gemessen.
Die anderen Haupteinzugsgebiete werden auf die gleiche Art mit LOCUS-Stationen,
Digitalkameras und Abflussmessstationen zum Beginn des Winters 2011/2012
instrumentalisiert.

Hemisphärenbilder
Hemisphärenbilder wurden an jedem Waldstandort aufgenommen. Aus diesen
Bildern last sich der effektive Blattflächen-Index (LAI) der jeweiligen
Vegetation berechnen. Der effektive LAI ist ein wichtiger Faktor bei der
Untersuchung von Einflüssen der Vegetation auf die Schneeakkumulation
und die Schneeschmelze.

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