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Warum ist die Niederschlagsmenge so schwer zu berechnen?

"Warum stimmen die Wettervorhersagen nicht mit den Messwerten meines Regenmessers überein? Warum hat der benachbarte Landwirt nicht die gleichen Regenmesswerte wie ich?"

Die Niederschlagsmenge ist aufgrund ihrer natürlichen Variabilität schwer zu berechnen, aber auch aufgrund der Umgebungsfaktoren, die sie beeinflussen, wie Wind oder der Ort, an dem der Regenmesser aufgestellt wird. Bei der Regenmessung müssen daher zahlreiche Elemente berücksichtigt werden, um die Zuverlässigkeit der gelieferten Daten zu gewährleisten.

Zurück zu den Grundlagen - Den Regen verstehen

Der Wasserkreislauf auf dem Papier ist einfach: Die Wasservorräte verdunsten, kühlen mit Höhe ab und kondensieren zu Wolken, Dunst oder auch Nebel. Wenn die Wolke mit Wasser gesättigt ist, fällt das Wasser in verschiedenen Formen als Niederschlag wieder auf die Oberfläche.

Illustration des Wasserkreislaufs

Die Niederschläge sind ein Schlüsselfaktor für alle in der Landwirtschaft tätigen Personen. Sie beeinflussen die Entwicklung der Produktion, die Erträge, aber sie ermöglichen es auch, das Risiko der Entwicklung von Krankheiten wie dem Falschen Mehltau vorherzusehen und Maßnahmen unter optimalen Bedingungen zu planen (Behandlung, Beregnung, usw.). Daher ist es notwendig, sie so gut wie möglich messen zu können und so gezielt und begründet zu handeln.

Die räumliche und zeitliche Verteilung des Niederschlags hängt von einer großen Anzahl von Variablen ab (Wolkentyp, Wind und Wolkenbewegung, Art des Niederschlags usw.).

  • Zeitliche Niederschlagsvariabilität bedeutet, dass die Niederschlagsmenge in einer Region von Stunde zu Stunde oder sogar von Jahr zu Jahr sehr unterschiedlich sein kann.
  • Die räumliche Variabilität beschreibt die heterogene Verteilung des Regens über ein Gebiet (sowohl von Region zu Region als auch von Dorf zu Dorf oder sogar von Feld zu Feld innerhalb eines Dorfes).  

Deshalb ist Niederschlag eine so komplizierte Größe, die zuverlässig gemessen und vorhergesagt werden muss. Daher ist es für landwirtschaftliche Fachleute wichtig, Zugang zu ultralokalen Daten zu haben, und zwar in Echtzeit.

Der Einfluss des Aufstellungsortes und des Windes auf die Regenmessung

Um Zugang zu zuverlässigen Wetterdaten zu erhalten, muss der auf eine Parzelle fallende Niederschlag genau und zuverlässig quantifiziert werden können. Diese Messung wird größtenteils durch den Aufstellungsort der Station und den Wind beeinflusst.

Wenn ein Niederschlagsmesser neben einem Haus aufgestellt wird, kann das Gebäude den Wind abhalten. Unten sehen Sie ein Beispiel für eine Simulation, die die Windgeschwindigkeit darstellt, die von einem Haus beeinflusst wird. Man kann sehen, dass ein Regenmesser, der links vom Gebäude aufgestellt wird, mehr Niederschlag misst als ein Regenmesser, der rechts vom Gebäude aufgestellt wird (Regentropfen werden vom Wind weggetragen). Daher sollte der Regenmesser auf einer ziemlich freien Fläche aufgestellt werden, die nicht durch ein Hindernis (z. B. Gebäude oder Bäume) gestört wird. Aufgrund verschiedener Untersuchungen empfehlen wir, die Station in einem Abstand aufzustellen, der mindestens doppelt so groß ist wie die Höhe des Hindernisses.

Blau: Geschwindigkeit Null | Grün: Anfangsgeschwindigkeit | Rot: doppelte Anfangsgeschwindigkeit. Studie von Bruno Boissenin, die den Einfluss des Windes auf die Genauigkeit der Regenmessung zeigt.

Aufgrund der räumlichen und zeitlichen Variabilität des Regens ist es außerdem besser, seine Regenstation so nah wie möglich am betroffenen Gebiet aufzustellen, um Daten zu erhalten, die möglichst repräsentativ für die Realität vor Ort sind. Denn zwischen Ihrem Gehöft und den weiter entfernt liegenden Parzellen können erhebliche Unterschiede in der Niederschlagsmenge bestehen.

Von Sencrop aufgezeichnete Niederschlagsunterschiede an einem Tag.

Je nach Form des Regenmessers kann auch der Wind die Niederschlagsergebnisse verfälschen. Wie bei dem oben abgebildeten Gebäude kann ein Regenmesser zu einer Störung des Luftstroms führen und ein Luftnetz über dem Auffangbehälter bilden, das verhindert, dass Wasser in den Auffangbehälter gelangt. Daher ist es wichtig, einen Regenmesser mit aerodynamischem Profil zu wählen, um ein möglichst realitätsnahes Ergebnis zu erhalten. Sencrops vernetzer Regenmesser, der Raincrop, wurde so konzipiert, dass die Auswirkungen des Windes auf das Sammeln des Regens so gering wie möglich gehalten werden.

Vorsicht beim Vergleich mit Wetter-Websites!

Sencrop ist natürlich nicht der einzige Akteur, der sich mit der lokalen Messung von Regen beschäftigt. Die nationalen Dienste der verschiedenen Länder untersuchen diese Problematik akribisch, um insbesondere immer schneller und genauer vor Hochwasserphänomenen warnen zu können. Diese nationalen Dienste sind jedoch keine agrarwissenschaftlichen Dienste, sondern dienen einem nationalen Bedarf, wie z. B. der Bereitstellung zuverlässiger Daten für einen Flughafen.

Niederschlagsdaten können von Radardaten oder vernetzten Regenmessern stammen. Die Untersuchung verschiedener Niederschlagsarten auf verschiedenen Messgeräten hat jedoch gezeigt, dass Radardaten, die nicht durch Feldmessungen korrigiert wurden, auf mittlere Entfernungen (0-50 km) um 28 % und auf lange Entfernungen (100-150 km) um 54 % abweichen. Außerdem ist eine gute räumliche und zeitliche Auflösung notwendig, um Daten zu erhalten, die der Realität vor Ort nahe kommen (im Falle des Mittelmeerklimas wird eine zeitliche Auflösung von 3-6 min und eine räumliche Auflösung von 2-4 km empfohlen). Es gibt also eine große Variation zwischen den Wettervorhersagen und den vor Ort gesammelten Daten. Regen ist keine exakte Wissenschaft.

Sencrops Regenradar

Die Kenntnis der Datenquelle ist daher wichtig, um Ihre Messungen mit lokalen Messungen zu vergleichen. Wenn Sie Daten von Stationen des deutschen Wetterdienstes DWD nutzen, finden Sie hier Details zur Installation und zur Genauigkeit der Sensoren.

Wenn Sie also Ihre mit Ihrem Raincrop durchgeführten Messungen mit anderen lokalen Messungen vergleichen möchten :

  • Berücksichtigen Sie das verwendete Messmittel und dessen Zuverlässigkeit.
  • Seien Sie sich bewusst, dass Regen eine große räumliche und zeitliche Variabilität besitzt und dass sich das Wetter auf Ihrem Feld stark von dem Wetter auf Ihrer Farm oder in Ihrem Dorf/Ihrer Stadt unterscheiden kann.

📢Wir haben Berichte von Kundinnen und Kunden, die uns von großen Unterschieden zwischen verschiedenen Dörfern berichten. Ein Fluss oder ein Wald, der Feuchtigkeit mit sich bringt, oder ein menschliches Bauwerk wie eine Eisenbahnlinie, die eine Schneise in den Wald schlägt, oder eine Windschneise reichen aus, um Mikroklimata zu beobachten.

Auch Sie verstehen nun die Elemente, die einen Wassertropfen zwischen der Wolke und Ihrer Parzelle beeinflussen, und die Bedeutung einer lokalen Wetterstation.

Das ultralokale Wetter ist endlich für diejenigen zugänglich, die es am dringendsten brauchen!

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