4.2 Charakterisierung von Niederschlag

4.2.1 Niederschlagsart

Im folgenden die Einteilung der Niederschlagsarten nach Baumgartner & Liebscher 1996:

Fallender Niederschlag:

Mittelbare Kondensation bzw. Sublimation in der freien Atmosphäre, Niederschlag aus den Wolken

  • Flüssige Formen:
    • Sprühregen (Nieseln): sehr gleichmäßiger Niederschlag von sehr kleinen Wassertropfen (Durchmesser 0,2 mm bis 0,5 mm)
    • Regen: fallende Wassertropfen, die deutlich sichtbar sind (Durchmesser 0,5 mm - 3 mm). Vielfach erfolgt ein Schmelzen fester Eis- und Schneeteilchen während des Fallens zu Regentropfen. Bei Regen in Form von Schauern beginnen sie meist schlagartig und hören ebenso plötzlich auf.
  • Feste Formen:
    • Schnee: Feste Bestandteile aus kleinen verzweigten hexagonalen Kristallen, sechsstrahligen Sternchen und ähnlichen Formen, die zu Schneeflocken zusammenwachsen. Schnee kann ebenfalls in Schauerform auftreten.
    • Reifgraupeln: weiße, undurchsichtige runde oder selten kugelförmige Körper von schneeähnlicher Struktur
    • Frostgraupeln: halbdurchsichtige, runde oder selten kugelförmige Körner aus gefrorenem Wasser
    • Griesel: weiße undurchsichtige abgeplattete Körnchen von schneeähnlicher Struktur
    • Hagel: Eiskugeln oder Eisstücke (Durchmesser > 5 mm)
    • Eiskörnchen
    • Eisnadeln: sehr kleine unverzweigte Eiskristalle

Abgesetzter Niederschlag:

Unmittelbare Kondensation bzw. Sublimation des Wasserdampfes an oder nahe der Erdoberfläche

  • Flüssige Formen:
    • Tau (Kondensation)
    • Taubeschlag
  • Feste Formen:
    • Reif (Sublimation)
    • Frostbeschlag

Abgefangener Niederschlag:

Abgefangener bzw. ausgekämmter Nebel- oder Wolkenniederschlag an Oberflächen.

  • Flüssige Form:
    • Nebelniederschlag
  • Feste Formen:
    • Nebelfrostniederschlag
      • Raureif
      • Raufrost
      • Raueis

Aus Abfangen von Nebeltröpfchen resultiert ein erheblicher Zusatzniederschlag. In Deutschland fallen ca. 20% des Niederschlags als Nebel (quantitativ nicht messbar).

4.2.2 Niederschlagsverlauf

zeitlicher Intensitätsverlauf iN(t)

Niederschlagshöhe hN [mm]

Niederschlagsdauer TN

Abb. 4.2: Schematische Darstellung eines Niederschlagsverlaufs mit Niederschlagsereignissen (N1, N2, N3) unterschiedlicher Niederschlagsdauer (nach DIN 4049-3)

4.2.3 Weitere Begriffe zum Thema Niederschlag nach DIN 4049-3

(Hydrologie, Teil 3: Begriffe zur quantitativen Hydrologie), Stand 1994 (DIN 1996)

örtliche Verteilung

Häufigkeit n, Jährlichkeit Tn =1/n

abgesetzter Niederschlag (engl. hydro meteors):
Wasser der Atmosphäre, das nach Kondensation oder Sublimation von Wasserdampf aus der Lufthülle unmittelbar an der Erdoberfläche ausgeschieden wurde.
Bemessungsniederschlag [mm] (engl. design depth of precipitation):
Niederschlagshöhe eines bestimmten Niederschlagsereignisses, das der wasserwirtschaftlichen und baulichen Planung zugrunde gelegt wird.
Dauerniederschlag (engl. persistent precipitation):
Lang andauerndes Niederschlagsereignis (mehr als etwa sechs Stunden) mit geringer, sich meist wenig ändernder Nieder schlagsintensität und ausgedehntem Niederschlagsfeld (größer als etwa 1000 km²).
ANMERKUNG: Durch überwiegend horizontale Luftbewegung (Advektion) entstanden und daher auch als advektiver Niederschlag bezeichnet. Dauerniederschlag in flüssiger Form: Landregen, Dauerregen.
effektiver Einheitsniederschlag (engl. effective unit precipitation):
Niederschlagsereignis mit einem Einheitsvolumen von 1, das mit einer konstanten Niederschlagsintensität über ein Einzugsgebiet flächenhaft gleichmäßig verteilt und in einem bestimmten Zeitintervall gefallen ist.
effektiver Niederschlag, Effektivniederschlag, Abflusswirksamer Niederschlag hNe [mm] (engl. effective precipitation):
Teil des Gebietsniederschlags, der als Direktabfluss wirksam wird.
Gebietsrückhalt hNR [mm] (engl. storage over area):
Teil des Gebietsniederschlags, der nicht als Direktabfluss wirksam wird.
ANMERKUNG: Ursachen für den Gebiets rückhalt sind z. B. Benetzungsverlust einschließlich Interzeption, Muldenverlust, Verdunstung, Versickerung.
Interzeption (engl. interception):
Vorübergehendes Speichern von gefallenem Niederschlag oder abgesetztem Niederschlag an Pflanzenoberflächen.
Niederschlag (engl. precipitation):
Wasser der Atmosphäre, das nach Kondensation oder Sublimation von Wasserdampf in der Lufthülle ausgeschieden wurde und sich infolge der Schwerkraft entweder zur Erdoberfläche bewegt (fallender Niederschlag) oder zur Erdoberfläche gelangt ist (gefallener Niederschlag).
Niederschlagsabschnitt TA [min, h, d] (engl. precipitation period):
Zeitspanne zwischen Niederschlagsbeginn und Niederschlagsende auch unter Einschluss von Niederschlagsunterbrechungen.
Niederschlagsdauer TN (bzw. D) [min, h, d] (engl. duration of precipitation):
Zeitspanne zwischen Niederschlagsbeginn und Niederschlagsende auch unter Einschluss von Niederschlagsunterbrechungen.
Niederschlagsereignis (engl. precipitation event):
Niederschlagsgeschehen, dessen Niederschlagsdauer, Niederschlagsverlauf und räumliche Verteilung an der Erdoberfläche natürlich gegeben oder je nach Fragestellung hieraus festzulegen sind.
ANMERKUNG: Das Niederschlagsgeschehen kann sich sowohl auf einen Standort als auch auf ein wanderndes Niederschlagsfeld beziehen.
Niederschlagsfeld ANF [km²] (engl. precipitation field):
Flächenhafte Ausdehnung eines natürlichen Niederschlagsereignisses zu einem bestimmten Zeitpunkt.
Niederschlagsgebiet ANG [km²] (engl. precipitation area):
Von einem bestimmten Niederschlagsereignis betroffenes Gebiet, in der Horizontalprojektion gemessen.
ANMERKUNG: Das Niederschlagsgebiet wird durch die Umhüllende der zugehörigen wandernden Niederschlagsfelder beschrieben; es hat bei Schauern kleine und bei Dauerniederschlägen große Ausdehnung.
Niederschlagsintensität iN [mm/min, mm/h] (engl. precipitation intensity):
Quotient aus Niederschlagshöhe und Zeit.
Niederschlagsregime (engl. precipitation regime):
Charakteristischer Jahresgang der Niederschlagshöhe an einem bestimmten Ort, bedingt durch die maßgebenden Regimefaktoren.
Niederschlagsspende rN [l/s km²] (engl. precipitation yield):
Quotient aus dem Volumen des in einer bestimmten Zeitspanne auf eine bestimmte Fläche gefallenen Niederschlags und dem Produkt aus dieser Zeitspanne und dieser Fläche.
Niederschlagstag (engl. precipitation day):
24stündige Zeitspanne zwischen zwei festgesetzten Messterminen.
ANMERKUNG: Messtermin bei den Niederschlagsstationen in der Bundesrepublik Deutschland jeweils 7.30 Uhr (gesetzliche Zeit). Der Messwert wird dem vorangegangenen Kalendertag zugeordnet.
Niederschlagsverlauf (engl. time distribution of precipitation):
Zeitliche Abfolge der Niederschlagsintensitäten an einem bestimmten Ort während eines Niederschlagsereignisses.
Tag mit Niederschlag (engl. day with precipitation):
Niederschlagstag mit einer Niederschlagshöhe von mindestens 0,1 mm.
Schauer (engl. shower):
Kurz andauerndes Niederschlagsereignis (bis maximal 45 Minuten) mit meist hoher, manchmal schnell wechselnder Nieder schlagsintensität und eng begrenztem Niederschlagsfeld (kleiner als etwa 10 km²).
ANMERKUNG: Durch starke vertikale Luft bewegung (Konvektion) entstanden und daher auch als konvektiver Niederschlag bezeichnet.
Schnee (engl. snow):
a) Fester fallender Niederschlag in Form einzelner oder zusammenhängender Eiskristalle
b) Fester, auf der Erdoberfläche abgelagerter Niederschlag aus zusammenhängenden Eiskristallen, deren Gefüge im Porenraum Luft, Wasserdampf und gelegentlich flüssiges Wasser enthält.
Starkregen (engl. storm rainfall):
Regen, der im Verhältnis zu seiner Dauer eine hohe Niederschlagsintensität hat und daher selten auftritt, z.B. im Mittel höchstens zweimal jährlich.