Title (deu)
Parametrisierung der Schneehöhe mit Hilfe von Temperatur und Niederschlag
Parallel title (eng)
Parameterization of the snow height with the help of temperature and precipitation
Author
Dominik Mikula
Advisor
Reinhold Steinacker
Assessor
Reinhold Steinacker
Abstract (deu)
Meteorologische Daten von einigen österreichischen Stationen werden innerhalb des Zeitraumes
von 1971 bis 2005 für das Aufstellen von Parametrisierungsgleichungen zwischen der
Schneehöhe und ausgewählter meteorologischer Parameter ausgewertet. Dabei werden möglichst jene Informationen herausgefiltert, welche für die Akkumulation und die nachfolgenden
Umwandlungsprozesse einer Schneedecke relevant sind. Als Datengrundlage dienen Datensätze klimatologischer Aufzeichnungen der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) sowie ein zeitlich höher aufgelöster MESOCLIM - Datensatz (Mesoscale Alpine Climatology, dreistündige Auflösung). Für die Neuschneedichte ergibt sich ein exponentieller Zusammenhang mit einer nach der Niederschlagsmenge gewichteten Temperatur. Bei dieser gewichteten Temperatur (diese wird in der Arbeit näher erläutert) von null Grad Celsius resultiert eine Neuschneedichte von etwa 155 kg/m³. Dies entspricht bei einem Wasseräquivalent von 10 mm einer Neuschneehöhe von ungefähr 6,5 cm. Als untere Grenze für die Neuschneedichte werden 50 kg/m³ angenommen. Für den Setzungsprozess wird ähnlich wie bei der Neuschneedichte auch ein exponentieller Zusammenhang verwendet. Dies führt zu einer exponentiellen Abnahme der Gesamtschneehöhe bis zu einer festgelegten Dichte der Schneedecke von 300 kg/m³ (etwa ein Drittel der Anfangsschneehöhe). Um den Schmelzprozess parametrisieren zu können, wird die Abnahme der Gesamtschneehöhe mit einer täglich berechneten Wärmesumme von positiven Feuchttemperaturen verglichen. Daraus resultiert ein linearer Zusammenhang zwischen diesen beiden Größen. Um die Qualität dieser Parametrisierungen zu testen, werden an den Stationen Feuerkogel (Oberösterreich, 1618 m Seehöhe) und Wien Hohe Warte (Wien, 209 m Seehöhe) für den Winter 2012/2013 die mit den Parametrisierungen berechneten mit den von den Beobachtern gemessenen Gesamtschneehöhen verglichen.
Abstract (eng)
Meteorological data from several austrian stations for the period of 1971 to 2005 were taken
to find parametrization formulas between the snow height and some specific meteorological
parameters. The main goal was to filter such informations out, which are responsible for the
accumulation and transformations of the snow depth.
Two data sets were taken, a climatological data set from the Zentralanstalt für Meteorologie
und Geodynamik (ZAMG) and the MESOCLIM (Mesoscale Alpine Climatology) - dataset
with higher temporal resolution. The results should form a base for the development of a
simple snow model. For the fresh - snow - density an exponential dependence from an weighted temperature (weighted with the precipitation amount) was found or rather assumed. A weighted temperature of zero degree Celsius would result in an fresh - snow - density of approximately 155 kg/m³. A lower boundary with 50 kg/m³ was set. An exponential approach was also taken to parameterize the compaction process of the fresh snow. This process stops when the snow density reaches a defined snow density of approximately 300 kg/m³. To parameterize the melting process of the snow layer, the reduction of the snow height according to positive degree values from the wetbulb - temperature was analyzed. Results showed a linear dependence between this two variables, indeed with a high scattering.
The found parameterizations were tested for the winter season of 2012/2013 on two stationsand showed a good corellation between the modelled and measured total snow height.
Keywords (eng)
Parameterizationsnow heighttemperatureprecipiation
Keywords (deu)
ParametrisierungSchneehöheTemperaturNiederschlag
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1307204
rdau:P60550 (deu)
69, XXII S. : Ill., graf. Darst.
Number of pages
92
Association (deu)
Title (deu)
Parametrisierung der Schneehöhe mit Hilfe von Temperatur und Niederschlag
Parallel title (eng)
Parameterization of the snow height with the help of temperature and precipitation
Author
Dominik Mikula
Abstract (deu)
Meteorologische Daten von einigen österreichischen Stationen werden innerhalb des Zeitraumes
von 1971 bis 2005 für das Aufstellen von Parametrisierungsgleichungen zwischen der
Schneehöhe und ausgewählter meteorologischer Parameter ausgewertet. Dabei werden möglichst jene Informationen herausgefiltert, welche für die Akkumulation und die nachfolgenden
Umwandlungsprozesse einer Schneedecke relevant sind. Als Datengrundlage dienen Datensätze klimatologischer Aufzeichnungen der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) sowie ein zeitlich höher aufgelöster MESOCLIM - Datensatz (Mesoscale Alpine Climatology, dreistündige Auflösung). Für die Neuschneedichte ergibt sich ein exponentieller Zusammenhang mit einer nach der Niederschlagsmenge gewichteten Temperatur. Bei dieser gewichteten Temperatur (diese wird in der Arbeit näher erläutert) von null Grad Celsius resultiert eine Neuschneedichte von etwa 155 kg/m³. Dies entspricht bei einem Wasseräquivalent von 10 mm einer Neuschneehöhe von ungefähr 6,5 cm. Als untere Grenze für die Neuschneedichte werden 50 kg/m³ angenommen. Für den Setzungsprozess wird ähnlich wie bei der Neuschneedichte auch ein exponentieller Zusammenhang verwendet. Dies führt zu einer exponentiellen Abnahme der Gesamtschneehöhe bis zu einer festgelegten Dichte der Schneedecke von 300 kg/m³ (etwa ein Drittel der Anfangsschneehöhe). Um den Schmelzprozess parametrisieren zu können, wird die Abnahme der Gesamtschneehöhe mit einer täglich berechneten Wärmesumme von positiven Feuchttemperaturen verglichen. Daraus resultiert ein linearer Zusammenhang zwischen diesen beiden Größen. Um die Qualität dieser Parametrisierungen zu testen, werden an den Stationen Feuerkogel (Oberösterreich, 1618 m Seehöhe) und Wien Hohe Warte (Wien, 209 m Seehöhe) für den Winter 2012/2013 die mit den Parametrisierungen berechneten mit den von den Beobachtern gemessenen Gesamtschneehöhen verglichen.
Abstract (eng)
Meteorological data from several austrian stations for the period of 1971 to 2005 were taken
to find parametrization formulas between the snow height and some specific meteorological
parameters. The main goal was to filter such informations out, which are responsible for the
accumulation and transformations of the snow depth.
Two data sets were taken, a climatological data set from the Zentralanstalt für Meteorologie
und Geodynamik (ZAMG) and the MESOCLIM (Mesoscale Alpine Climatology) - dataset
with higher temporal resolution. The results should form a base for the development of a
simple snow model. For the fresh - snow - density an exponential dependence from an weighted temperature (weighted with the precipitation amount) was found or rather assumed. A weighted temperature of zero degree Celsius would result in an fresh - snow - density of approximately 155 kg/m³. A lower boundary with 50 kg/m³ was set. An exponential approach was also taken to parameterize the compaction process of the fresh snow. This process stops when the snow density reaches a defined snow density of approximately 300 kg/m³. To parameterize the melting process of the snow layer, the reduction of the snow height according to positive degree values from the wetbulb - temperature was analyzed. Results showed a linear dependence between this two variables, indeed with a high scattering.
The found parameterizations were tested for the winter season of 2012/2013 on two stationsand showed a good corellation between the modelled and measured total snow height.
Keywords (eng)
Parameterizationsnow heighttemperatureprecipiation
Keywords (deu)
ParametrisierungSchneehöheTemperaturNiederschlag
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1307205
Number of pages
92
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