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paper_fiechter_et_al [2015/09/16 18:52] lamium [Diskussion] |
paper_fiechter_et_al [2015/09/25 13:47] admin [Methoden] |
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| In Bezug auf bereits durchgeführte mikroklimatischen Messungen, wie von FRAHM et al. (2012a) konnte eine sich auf die Luftfeuchte und Lufttemperatur beziehende Hypothese abgeleitet werden, welche in der Untersuchung falsifiziert werden soll: Im Moor ist die Amplitude des Tagesgangverlaufs in Bezug auf die Maximal- und Minimalwerte der absoluten Luftfeuchte und Lufttemperatur geringer als im Vergleich zu der DWD Station. | In Bezug auf bereits durchgeführte mikroklimatischen Messungen, wie von FRAHM et al. (2012a) konnte eine sich auf die Luftfeuchte und Lufttemperatur beziehende Hypothese abgeleitet werden, welche in der Untersuchung falsifiziert werden soll: Im Moor ist die Amplitude des Tagesgangverlaufs in Bezug auf die Maximal- und Minimalwerte der absoluten Luftfeuchte und Lufttemperatur geringer als im Vergleich zu der DWD Station. | ||
| - | In Hinblick auf die drei gesetzten Messstandorte im Mörickeluch lässt sich aufgrund unterschiedlicher Standortbedingungen zu jeder einzelnen Automatischen Wetterstation (AWS) eine für sich geltende Hypothese ableiten: Die Lufttemperatur der im Norden stehenden, südexponierten AWS ist kälter und die absolute Luftfeuchte geringer im Vergleich zu der im Süden stehenden, nordexponierten AWS. Die Lufttemperatur und absoluten Luftfeuchte der mittig gelegenen AWS im Mörickeluch verläuft zwischen den Amplituden der AWS im Norden und Süden. | + | In Hinblick auf die drei gesetzten Messstandorte im Mörickeluch lässt sich aufgrund unterschiedlicher Standortbedingungen zu jeder einzelnen Automatischen Wetterstation (AWS) eine für sich geltende Hypothese ableiten: Die Lufttemperatur der im Norden stehenden, südexponierten AWS ist kälter und die absolute Luftfeuchte geringer im Vergleich zu der im Süden stehenden, nordexponierten AWS. Die Lufttemperatur und absoluten Luftfeuchte der mittig gelegenen AWS im Mörickeluch verläuft zwischen Messwerten der AWS im Norden und Süden. |
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| Die Lufttemperatur und relative Luftfeuchte wurden mit zwei Messgeräten (CS215) der Firma Campbell in unterschiedlichen Höhen mit dem Platin-(Pt)-100 Verfahren gemessen: Eines davon wurde in Bodennähe, das andere 3 m über Boden montiert. Die Messgenauigkeit bei 25°C liegt bei der Messung der Lufttemperatur bei ± 0,4 °C vom Endwert, bei der relativen Luftfeuchte bei ± 4 % über 0 % bis 100% (TU BERLIN 2015, CAMBELL SCIENTIFIC, INC. 2014). Das Pyranometer (CS 300) der Firma Apogee berechnet die Globalstrahlung über einen Silizium-Photovoltaik Sensor. Eine Messgenauigkeit liegt bei ± 5 % für die Tagessumme Globalstrahlung (ebd.). Die Globalsstrahlung ist ein Teil der Sonnenstrahlung, die, bezogen auf eine bestimmte ebene Fläche, den Boden erreicht (WARNECKE 1997). Sie wird hinzugezogen, um Aussagen über die Bewölkung und damit über die aktuelle Wetterlage im Mörickeluch zu treffen, da kleinräumige Klimate über die Größe der Strahlung bestimmt werden (UNI TÜBINGEN 2008). Dabei ist anzunehmen, dass ein mögliches typisches Mikroklima im Moor mit einem vertikalen Lufttemperaturgradienten am besten innerhalb einer autochthonen Witterung gemessen werden kann. Die autochthone Witterung ist u.a. durch eine geringe Bewölkung gekennzeichnet, sodass hohe Ein- und Ausstrahlungswerte möglich sind (ebd.). | Die Lufttemperatur und relative Luftfeuchte wurden mit zwei Messgeräten (CS215) der Firma Campbell in unterschiedlichen Höhen mit dem Platin-(Pt)-100 Verfahren gemessen: Eines davon wurde in Bodennähe, das andere 3 m über Boden montiert. Die Messgenauigkeit bei 25°C liegt bei der Messung der Lufttemperatur bei ± 0,4 °C vom Endwert, bei der relativen Luftfeuchte bei ± 4 % über 0 % bis 100% (TU BERLIN 2015, CAMBELL SCIENTIFIC, INC. 2014). Das Pyranometer (CS 300) der Firma Apogee berechnet die Globalstrahlung über einen Silizium-Photovoltaik Sensor. Eine Messgenauigkeit liegt bei ± 5 % für die Tagessumme Globalstrahlung (ebd.). Die Globalsstrahlung ist ein Teil der Sonnenstrahlung, die, bezogen auf eine bestimmte ebene Fläche, den Boden erreicht (WARNECKE 1997). Sie wird hinzugezogen, um Aussagen über die Bewölkung und damit über die aktuelle Wetterlage im Mörickeluch zu treffen, da kleinräumige Klimate über die Größe der Strahlung bestimmt werden (UNI TÜBINGEN 2008). Dabei ist anzunehmen, dass ein mögliches typisches Mikroklima im Moor mit einem vertikalen Lufttemperaturgradienten am besten innerhalb einer autochthonen Witterung gemessen werden kann. Die autochthone Witterung ist u.a. durch eine geringe Bewölkung gekennzeichnet, sodass hohe Ein- und Ausstrahlungswerte möglich sind (ebd.). | ||
| - | Die Messungen wurden im Zeitraum vom 11.11.2014 bis 13.11.2014 durchgeführt. Betrachtet wurde nur der Tagesverlauf (12 Stunden Messung) der Lufttemperatur und der relativen Luftfeuchte in 3 m Höhe am 12.11.2014 von einer Stunde vor Sonnenaufgang (06:00 Uhr) bis einer Stunde nach Sonnenuntergang (18:00 Uhr) (GERDING 2015). Die kurze Zeitreihenmessung von 12 Stunden zur Ermittlung eines Mikroklimas dient zur Falsifizierung der Hypothese, welche davon ausgeht, dass im Mörickeluch typische klimatische Verhältnisse (vgl. IMCG 2002) für Moore unter der Voraussetzung einer autochthonen Wetterlage auch in kurzer Zeit messbar sind. Wie bereits beschrieben sind für die Hypothese lediglich die gemessenen Werte der relativen Luftfeuchte und der Lufttemperatur relevant. Um die mit den AWS Stationen gemessenen Daten auszuwerten und graphisch darzustellen, wurde die Programmiersprache R genutzt sowie die relative in die absolute Luftfeuchte umgerechnet, damit der Wasserdampf in g/m<sup>3</sup> in der Luft zwischen den Messstationen miteinander verglichen werden kann. Die Umrechnung erfolgte über die ideale Gasgleichung und dem Faktor 10<sup>5</sup> mit der folgenden Formel, wobei ah die absoluten Luftfeuchtigkeit, Mw das Moelkulargewicht über Wasser von 18.016 kg/mol, R die Gaskonstante 8314.3 J und T die Umrechnung in Kelvin entspricht: | + | Die Messungen wurden im Zeitraum vom 11.11.2014 bis 13.11.2014 durchgeführt. Betrachtet wurde nur der Tagesverlauf (12 Stunden Messung) der Lufttemperatur und der relativen Luftfeuchte in 3 m Höhe am 12.11.2014 von einer Stunde vor Sonnenaufgang (06:00 Uhr) bis einer Stunde nach Sonnenuntergang (18:00 Uhr) (GERDING 2015). Die kurze Zeitreihenmessung von 12 Stunden zur Ermittlung eines Mikroklimas dient zur Falsifizierung der Hypothese, welche davon ausgeht, dass im Mörickeluch typische klimatische Verhältnisse (vgl. IMCG 2002) für Moore unter der Voraussetzung einer autochthonen Wetterlage auch in kurzer Zeit messbar sind. Wie bereits beschrieben sind für die Hypothese lediglich die gemessenen Werte der relativen Luftfeuchte und der Lufttemperatur relevant. Um die mit den AWS Stationen gemessenen Daten auszuwerten und graphisch darzustellen, wurde die Programmiersprache R genutzt sowie die relative in die absolute Luftfeuchte umgerechnet. |
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| - | <m>ah = (Mw*e)/(R*T)*10^5</m> | + | |
| ====== Ergebnisse ====== | ====== Ergebnisse ====== | ||
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| ====== Schlussfolgerung ====== | ====== Schlussfolgerung ====== | ||
| - | Durch Betrachtung einer Tagesmessung (12 Stunden) der absoluten Luftfeuchte und Lufttemperatur im Moorstandort Mörickeluch wurde im Vergleich zur DWD Referenzmessung festgestellt, dass die vorherrschenden Bedingungen im Moor keine geringere Amplitude der Lufttemperatur und -feuchte hervorrufen. Weitere Messungen sind nötig, um festzustellen, ob dies lediglich an der geringen Größe des Mörickeluchs (11 ha) liegt oder ob das Mikroklima in Mooren allgemein stark durch die Großwetterlage determiniert wird. Es wird angenommen, dass die Großwetterlage die gemessenen Klimaelemente beeinflusst. Dies zeigt der Verlaufseinbruch der Globalstrahlung um 12:00 Uhr und ist ein Hinweis darauf, dass sich ein typisches Mikroklima aufgrund einer vorherrschenden Bewölkung nicht einstellen kann und keine autochthone Witterung mit hohen Ein- und Ausstrahlungswerten vorlag, um ein typisches Mikroklima, wie etwa eine größere Amplitude des Lufttemperaturminimum und -maximum und höhrere Luftfeuchtigkeit, im Moor zu messen. | + | Durch Betrachtung einer Tagesmessung (12 Stunden) der absoluten Luftfeuchte und Lufttemperatur im Moorstandort Mörickeluch wurde im Vergleich zur DWD Referenzmessung festgestellt, dass die vorherrschenden Bedingungen im Moor keine geringere Amplitude der Lufttemperatur und -feuchte hervorrufen. Weitere Messungen sind nötig, um festzustellen, ob dies lediglich an der geringen Größe des Mörickeluchs (11 ha) liegt oder ob das Mikroklima in Mooren allgemein stark durch die Großwetterlage determiniert wird. Es wird angenommen, dass die Großwetterlage die gemessenen Klimaelemente beeinflusst. Dies zeigt der Verlaufseinbruch der Globalstrahlung um 12:00 Uhr und ist ein Hinweis darauf, dass sich ein typisches Mikroklima aufgrund einer vorherrschenden Bewölkung nicht einstellen kann und keine autochthone Witterung mit hohen Ein- und Ausstrahlungswerten vorlag, um ein typisches Mikroklima, wie etwa eine größere Amplitude des Lufttemperaturminimum und -maximum und höhere Luftfeuchtigkeit, im Moor zu messen. |
| Insgesamt lassen sich jedoch nach der eingeschränkten Messdauer unter den gegebenen Umweltbedingungen noch keine Aussagen über ein typisches Mikroklima im Mörickeluch treffen, da Messfehler, Fehlertoleranzen sowie insbesondere das Fehlen einer autochthonen Wetterlage ein großes Gewicht haben. Deshalb wird empfohlen bei weiteren mikroklimatischen Untersuchungen auf einen längeren Messzeitraum zu achten, um Rahmenbedingungen, wie das Vorherrschen einer autochthonen Wetterlage zu erreichen und spezifische Standortparameter, wie eine Vegetationkartierung und eine Messung des Grundwasserpegels mit einzubeziehen, um dessen Einfluss auf die Lufttemperatur und absolute Luftfeuchtigkeit im Gegensatz zu einem Mineralbodenstandort zu charakterisieren. Ein Mikroklima wird auch durch die jeweiligen Bodeneigenschaften beeinflusst, da diese verschiedene thermische Zustände aufweisen (UNI TÜBINGEN 2008). Eine Referenzstation sollte daher in eine nahe, durch einen mineralischen Boden gekennzeichnete Umgebung aufgesstellt werden, um auch mögliche Diskrepanzen zwischen Großwetterereignissen auszuschließen. Durch einheitliche Messsysteme können auch die Fehlertoleranzen der Vergleichsmessungen besser bewertet werden. | Insgesamt lassen sich jedoch nach der eingeschränkten Messdauer unter den gegebenen Umweltbedingungen noch keine Aussagen über ein typisches Mikroklima im Mörickeluch treffen, da Messfehler, Fehlertoleranzen sowie insbesondere das Fehlen einer autochthonen Wetterlage ein großes Gewicht haben. Deshalb wird empfohlen bei weiteren mikroklimatischen Untersuchungen auf einen längeren Messzeitraum zu achten, um Rahmenbedingungen, wie das Vorherrschen einer autochthonen Wetterlage zu erreichen und spezifische Standortparameter, wie eine Vegetationkartierung und eine Messung des Grundwasserpegels mit einzubeziehen, um dessen Einfluss auf die Lufttemperatur und absolute Luftfeuchtigkeit im Gegensatz zu einem Mineralbodenstandort zu charakterisieren. Ein Mikroklima wird auch durch die jeweiligen Bodeneigenschaften beeinflusst, da diese verschiedene thermische Zustände aufweisen (UNI TÜBINGEN 2008). Eine Referenzstation sollte daher in eine nahe, durch einen mineralischen Boden gekennzeichnete Umgebung aufgesstellt werden, um auch mögliche Diskrepanzen zwischen Großwetterereignissen auszuschließen. Durch einheitliche Messsysteme können auch die Fehlertoleranzen der Vergleichsmessungen besser bewertet werden. | ||
