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Aktuelle Position:
| Abk. | Interpolationen der SONnenscheindauer sowie Globalstrahlung in Hinblick auf Klimaänderungen im ALPenraum | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Themenbereich | geostatistische Interpolation von Klimainformation, klimatologische Landesaufnahme | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status | abgeschlossen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Zusammenfassung |
Grundlage für die Erstellung der Sonnenscheindauer- bzw. Globalstrahlungskarten bildeten qualitätsgeprüfte, vollständige sowie homogenisierte Datensätze aus dem In- sowie Ausland. Eine Verknüpfung von mathematisch-klimatologischen Modellen mit geographischen Modellen, unter Verwendung der Softwarepakete ARC-Info und ARC-GIS (Geographisches InformationsSystem), ermöglichte eine kartographische Darstellung der Ergebnisse. Durch die Einbindung von Bewölkungsdaten konnten in weiterer Folge die HISTALP-Zeitreihen (  www.zamg.ac.at/histalp  ) der absoluten SSD bis 1930 verlängert werden. Durch die Kombination dieser langen Zeitreihen und der Mittelwertrasterdatensätze wurden überdies monatliche, digitale Felder (für den Zeitraum 1930-2008) in einer Auflösung von 1km x 1km für das Bundesgebiet Österreich erstellt. Dieser Datensatz wird dringend im Bereich der österreichischen Klima- und Klimafolgenforschung benötigt und wird mithin die Kompetenz der ZAMG auf dem Sektor Klimawandel erweitern. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ausgangssituation | Innerhalb der letzten 100 Jahre hat sich unser Planet um etwa 0.8°C (Zunahme der global gemittelten bodennahen Lufttemperatur mit einer Fehlertoleranz von ± 0,18°C, Quelle: IPCC Report 2007) erwärmt. Im selben Zeitraum zeigte der Großraum Alpen eine in etwa doppelt so starke Erwärmung. Diese zusätzliche regionale Erwärmung im Alpenraum ist vorwiegend auf die Zunahme an Hochdrucklagen und dem damit verbundenen Anstieg des Luftdrucks und die erhöhte Globalstrahlung zurückzuführen. Beides zählt zu den Hauptantriebsfaktoren unseres Klimas. Angesichts dieser Tatsachen sind Auswertung und Interpolation von Strahlungsmesswerten dringend erforderlich. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Projektziele | Um spezielle regionale Effekte zu visualisieren, werden die bereits vorliegenden Interpolationen der relativen Sonnenscheindauer, welche im Projekt HISTALP 2007 in einem Gitter von 1° x 1° geographischer Auflösung dargestellt wurden, in einer weit höheren räumlichen Auflösung, nämlich in einem 250m x 250m Raster interpoliert. Durch die Wahl eines geeigneten, hoch aufgelösten Geländemodells wird erstmals der Versuch gestartet, absolute Sonnenscheindauern zu interpolieren und letztendlich Karten der absoluten Sonnenscheindauer für die Periode 1971-2000 zu generieren. Durch die Kombination dieser hoch aufgelösten Karten und der langjährigen Reihen konnte im Rahmen dieses Projektes ein räumlich hochaufgelöster Langzeitdatensatz der monatlichen absoluten Sonnenscheindauer für die Alpenregion in 1km Auflösung und zurück bis zum Jahr 1900 geschaffen und langjährige hochaufgelöste Monatskarten erstellt werden. Durch diese Vorarbeit konnte aus diesen langjährigen Datensätzen auf die Globalstrahlung geschlossen werden und ein dringend benötigter Strahlungskataster für Österreich erstellt werden. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Methodik | Grundlage für die Erstellung der Sonnenscheindauerkarten bildeten rund 100 Stationen (es handelt sich um Rasterdatensätze in einer Auflösung von 250m x 250m). Die Zeitreihen der SSD erfordern als conditio sine qua non einen qualitätsgeprüften, vollständigen und homogenisierten Datensatz der absoluten SSD und der relativen SSD. Dazu war die Beseitigung von Inhomogenitäten („Sprüngen“ in der Datenreihe) notwendig, welche bspw. durch die im Betrachtungszeitraum auftretende Messmethodenänderung in Form eines Meßgerätewechsels von (analogen) Campbell-Stokes-Sonnenscheinautographen zu (digitalen), automatischen Haenni-Sensoren (Solar 111B), hervorgerufen wurden. Eine Verknüpfung von mathematisch-klimatologischen Modellen mit geographischen Modellen, unter Verwendung der Softwarepakete ARC Info und ARC GIS (Geographisches InformationsSystem), ermöglichte eine kartographische Darstellung der Ergebnisse. Eine Verbesserung des verwendeten Zwei-Schichtenmodells erfolgte durch die Implementierung zusätzlicher unabhängiger Variablen, wie die der geogr. Breite und der geogr. Länge. Durch das Verschneiden der Rasterdatensätze von effektiver SSD sowie relativer SSD konnten Karten der mittleren absoluten SSD generiert werden. Durch die Einbindung von Bewölkungsdaten wurden in weiterer Folge, der von der ZAMG in mehreren nationalen und internationalen Projekten (ALP-IMP,CLIVALP) geschaffene homogenisierte, mehrmals geprüfte und outlier korrigierte HISTALP-Datensatz (Auer et al., 2006, 2005, Böhm et al., 2001) der relativen Sonnenscheindauer, welcher bereits im Projekt HISTALP 2007 durch regressive Ableitung für viele in- sowie ausländische Stationen vervollständigt wurde, bis ins 19. Jahrhundert verlängert und dementsprechend, verdichtet. Durch die Kombination dieser langen Zeitreihen und der Mittelwertrasterdatensätze werden überdies monatliche (für den Zeitraum 1930-2008), digitale Felder in einer Auflösung von 1km x 1km für das Bundesgebiet Österreich erstellt. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Abwicklung | ZAMG-intern | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ergebnisse | Die Strahlungskarten werden in verschieden Varianten angeboten:
An der ZAMG liegen Rasterdatensätze beginnend mit Jänner 1930 fortlaufend bis Dezember 2008 vor, deren Grundlage der HISTALP-Datensatz darstellt. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Projektbeginn | 01.2009 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Projektende | 03.2010 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Projektteam |
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| Projektpartner | HZB (Dr. Viktor Weilguni) DWD (Dr. Gerhard Müller-Westermeier) CHMI (Dr. Petr Skalak) ARSO (Dr. Mojca Dolinar; Dr. Zorko Vicar) OSMER-ARPA (Dr. Stefano Micheletti) MeteoSchweiz (Dr. Christof Appenzeller) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Projektberichte |
