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«Diplomarbeit Reliefbestimmte Analyse der Niederschlagsdynamik im Monsungebiet von Nepal, Himalaya vorgelegt von Andreas Kochanowski Matrikelnummer: ...»

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Friedrich-Schiller-Universität Jena

Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät

Institut für Geographie

Diplomarbeit

Reliefbestimmte Analyse der

Niederschlagsdynamik im Monsungebiet

von Nepal, Himalaya

vorgelegt von

Andreas Kochanowski

Matrikelnummer: 57575

Erstgutachter: Prof. Dr. W.A. Flügel

Zweitgutachter: Dr. M. Fink

Jena

Februar 2009

Inhaltsverzeichnis II

_______________________________________________________________

Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

1 Einleitung

2 Stand der Forschung

2.1 Die klimatische Situation – der Monsun

2.1.1 Begriffserklärung Monsun

2.1.2 Entstehung des Monsuns

2.1.3 Atmosphärische Zirkulation in der Wintermonsunssaison

2.1.4 Atmosphärische Zirkulation in der Vormonsunssaison

2.1.5 Atmosphärische Zirkulation in der Sommermonsunsaison…………..12 2.1.6 Atmosphärische Zirkulation in der Nachmonsunsaison

2.1.7 Variabilität des Monsunklimas

2.2 Der Himalaya

2.2.1 Abgrenzung, Unterteilung, Aufbau

2.2.2 Klima im Himalaya auf Markoebene

2.2.3 Klima im Himalaya auf Mesoebene

2.2.4 Die Niederschlagsverteilung im Himalaya

2.2.4.1 Niederschläge im Winter (western disturbances)

2.2.4.2 Niederschläge im Sommer (Sommermonsun)

2.2.4.3 Wintermonsunssaison (Dezember-Februar)

2.2.4.4 Vormonsunssaison (März-Mai)

2.2.4.5 Sommermonsunssaison (Juni-September)

2.2.4.6 Nachmonsunsaison (Oktober-November)

2.2.5 Klimaentwicklung in der Vergangenheit und Zukunft

2.3 Niederschlagsmessung

2.4 Niederschlagsuntersuchungen in Nepal

2.5 Forschungsbedarf

Inhaltsverzeichnis III _______________________________________________________________

3 Zielstellung der Arbeit

4 Untersuchungsgebiet

4.1 Lage Nepals

4.2 Physiographische Unterteilung Nepals

4.3 Vegetative/Klimatische Unterteilung Nepals

4.4 Niederschlagsmessnetz von Nepal

4.5 Niederschlagsverteilung in Nepal

5 Datengrundlage und Datenaufbereitung

6 Ergebnisse

6.1 zeitliche Dynamik der Niederschläge

6.1.1 innerjährliche Niederschlagsdynamik

6.1.2 Langzeitniederschlagsdynamik

6.1.3 Niederschlagstrend

6.2 räumliche Dynamik der Niederschläge

6.3 Profil A – Westnepal

6.3.1 Profilcharakteristik

6.3.2 innerjährliche Niederschlagsdynamik

6.3.3 Niederschlagstrendanalyse

6.3.4 räumliche Niederschlagsdynamik

6.4 Profil B - westliches Zentralnepal

6.4.1 Profilcharakteristik

6.4.2 innerjährliche Niederschlagsdynamik

6.4.3 Niederschlagstrendanalyse

6.4.4 räumliche Niederschlagsdynamik

6.5 Profil C - östliches Zentralnepal

6.5.1 Profilcharakteristik

6.5.2 innerjährliche Niederschlagsdynamik

6.5.3 Niederschlagstrendanalyse

6.5.4 räumliche Niederschlagsdynamik

Inhaltsverzeichnis IV _______________________________________________________________

6.6 Profil D – Ostnepal

6.6.1 Profilcharakteristik

6.6.2 innerjährliche Niederschlagsdynamik

6.6.3 Niederschlagstrendanalyse

6.6.4 räumliche Niederschlagsdynamik

6.7 Vergleich der Profilergebnisse

6.7.1 innerjährliche Niederschlagsdynamik in West – und Ostnepal......... 136 6.7.2 Niederschlagstrendanalyse

6.7.3 Zusammenhang Niederschlag und Geländehöhe

7 Diskussion der Ergebnisse

8 Zusammenfassung und Ausblick

Literaturverzeichnis

Anhang

Abbildungsverzeichnis V _______________________________________________________________

Abbildungsverzeichnis Abbildung 1. Niederschläge und Hauptwindrichtung in Asien im Monat Januar.. 6 Abbildung 2. Niederschläge und Hauptwindrichtung in Asien im Monat Juli....... 7 Abbildung 3. Dreidimensionale Sommermonsunzirkulation

Abbildung 4. Aufspaltung des Subtropenjets in einen Nord- und einen Südast... 10 Abbildung 5. Aktiv – und Unterbrechungsphase des Sommermonsuns............... 14 Abbildung 6. Überblick Himalaya..

Abbildung 7. Blockbild des Himalaya – Süd-Nord Querschnitt..

Abbildung 8. Mittlere Niederschlagsjahressumme in Meter pro Jahr in der Himalayaregion, abgeleitet aus TRMM Daten aus den Jahren 1998-2005.......... 23 Abbildung 9. Beziehung Niederschlag und Relief

Abbildung 10. Sommermonsunniederschläge seit 1900 im Großraum Indien..... 33 Abbildung 11. Räumliche Verteilung von Niederschlagshöhenklassen in Nepal. 39 Abbildung 12. Verschneidung von Niederschlagshöhenklassen und des Niederschlagregimes..

Abbildung 13. Vorfluter Nepals und die Unterteilung in West-, Zentral- und Ostnepal

Abbildung 14. Dreiteilung Nepals nach Geländehöhe

Abbildung 15. Physiographische Unterteilung Nepals.

Abbildung 16. Klimatische Höhenstufen in Nepal..

Abbildung 17. Jährliche Niederschlagsverteilung in Nepal, mittlere Niederschlagsjahressumme in mm

Abbildung 18. Untersuchungsgebiet, Profile und Höhenstufen

Abbildung 19. Mittlerer Jahresgang des Niederschlags. Gemittelte Werte aus 58 Niederschlagsstationen





Abbildung 20. Mittlere Jahressummen der Stationen..

Abbildung 21. Verteilung der Stationen und ihrer mittleren Niederschlagsjahressummen.

Abbildung 22. Häufigkeitsverteilung des mittleren Jahresniederschlages........... 63 Abbildung 23. Boxplot der Monatssummen.

Abbildung 24. Niederschlagsdynamik von 1971 bis 1994.

Abbildung 25. Niederschlagstrend, gemittelt aus 36 Stationen.

Abbildung 26. Niederschlagsdynamik mit zunehmender Geländehöhe............... 70 Abbildung 27. Linearer Zusammenhang zwischen Niederschlag und Geländehöhe

Abbildung 28. Zone maximaler Niederschläge.

Abbildung 29. Profil A im Untersuchungsgebiet

Abbildung 30. Lage der Stationen im Profil A.

Abbildung 31. Dreidimensionale Darstellung und Profilschnitt von Profil A...... 75 Abbildung 32. Niederschlag im Profilschnitt A

Abbildung 33. Mittlerer Jahresgang des Niederschlags in Profil A

Abbildung 34. Mittlerer Niederschlagsjahresgang an den Stationen in Profil A.. 79 Abbildung 35. Niederschlagstrend an Station 0601A1 in Profil A

Abbildung 36. Niederschlagstrend an Station 0405A2 in Profil A

Abbildung 37. Niederschlagstrend an Station 0308A3 in Profil A

Abbildung 38. Niederschlagstrend an der Station 0306A4 in Profil A................. 85 Abbildung 39. Linearer Zusammenhang zwischen Niederschlag und Geländehöhe in Profil A

Abbildung 40. Zone maximaler Niederschläge in Profil A.

Abbildung 41. Profil B im Untersuchungsgebiet

Abbildungsverzeichnis VI _______________________________________________________________

Abbildung 42. Lage der Stationen im Profil B.

Abbildung 43. Dreidimensionale Darstellung und Profilschnitt von Profil B...... 92 Abbildung 44. Niederschlag im Profilschnitt B

Abbildung 45. Mittlerer Jahresgang des Niederschlags in Profil B

Abbildung 46. Mittlerer Niederschlagsjahresgang an den Stationen im Profil B. 95 Abbildung 47. Niederschlagstrend an der Station 0705B1 in Profil B................. 98 Abbildung 48. Niederschlagstrend an den Stationen 0701B2, 0703B2,0608B2 in Profil B.

Abbildung 49. Niederschlagstrend an den Stationen 0630B3, 0627B3, 0624B3 in Profil B.

Abbildung 50. Niederschlagstrend an der Station 0606B4 in Profil B............... 103 Abbildung 51. Linearer Zusammenhang zwischen Niederschlag und Geländehöhe in Profil B

Abbildung 52. Zone maximaler Niederschläge in Profil B

Abbildung 53. Profil C im Untersuchungsgebiet

Abbildung 54. Lage der Stationen im Profil C.

Abbildung 55. Dreidimensionale Darstellung und Profilschnitt von Profil C.... 109 Abbildung 56. Niederschlag im Profilschnitt C

Abbildung 57. Mittlerer Jahresgang des Niederschlags in Profil C

Abbildung 58. Mittlerer Niederschlagsjahresgang an den Stationen im Profil C.

Abbildung 59. Niederschlagstrend an den Stationen 0907C1 und 0909C1 in Profil C.

Abbildung 60. Niederschlagstrend an der Station 1004C2 in Profil C............... 116 Abbildung 61. Niederschlagstrend an den Stationen 0915C3 und 1001C3 in Profil C.

Abbildung 62. Linearer Zusammenhang zwischen Niederschlag und Geländehöhe in der Wintersaison in Profil C.

Abbildung 63. Zone maximaler Niederschläge in Profil C

Abbildung 64. Profil D im Untersuchungsgebiet

Abbildung 65. Lage der Stationen im Profil D.

Abbildung 66. Dreidimensionale Darstellung und Profilschnitt von Profil D.... 124 Abbildung 67. Niederschlag im Profilschnitt D

Abbildung 68. Mittlerer Jahresgang des Niederschlags in Profil D

Abbildung 69. Mittlerer Niederschlagsjahresgang an den Stationen in Profil C.127 Abbildung 70. Niederschlagstrend an den Station 1308D1 und 1322D1 in Profil D

Abbildung 71. Niederschlagstrend an den Stationen 1301D2, 1325D2 und 1306D2 in Profil D

Abbildung 72. Niederschlagstrend an der Station 1317D4 in Profil D............... 133 Abbildung 73. Linearer Zusammenhang zwischen Niederschlag und Geländehöhe in der Sommersaison (links) und in der Wintersaison (rechts) in Profil D......... 135 Abbildung 74. Niederschlagsjahresgang der Profilmittel.

Abbildung 75. Niederschlagsdynamik im Annapurnamassiv – Zentralnepal..... 156 Abbildung 76. Zusammenhang zwischen Niederschlag und Geländehöhe in den Anden und in den Alpen..

Tabellenverzeichnis VII _______________________________________________________________

Tabellenverzeichnis Tabelle 1. Variabilität des Monsunklimas und deren Periodizität.

.

Tabelle 2. Temperaturenverteilung im Himalaya.

Tabelle 3. Höhenlagen der Niederschlagsmessstationen.

.

Tabelle 4. Überblick Höhenklassen.

.

Tabelle 5. Statistische Kennwerte der mittleren Niederschlagsjahressumme der 58 Stationen

Tabelle 6. Mittlere Niederschlagsmonatssummen der 58 Stationen

Tabelle 7. Saisonale Unterschiede in der Niederschlagsverteilung.

.

Tabelle 8. Mittlerer Niederschlag der Höhenklassen

Tabelle 9. Zusammenhang Niederschlag und Geländerhöhe

Tabelle 10. Zone maximaler Niederschläge

Tabelle 11. Mittlere Niederschlagsmonatssummen in Profil A..

Tabelle 12. Saisonale Niederschlagssummen in Profil A.

Tabelle 13. Niederschlagstrendentwicklung in Höhenklasse 1 in Profil A, 1971Tabelle 14. Niederschlagstrendentwicklung in Höhenklasse 2 in Profil A, 1971Tabelle 15. Niederschlagstrendentwicklung in Höhenklasse 3 in Profil A, 1971Tabelle 16. Niederschlagstrendentwicklung in Höhenklasse 4 in Profil A, 1971Tabelle 17. Mittlerer Niederschlag der Höhenklassen im Profil A

Tabelle 18. Zusammenhang Niederschlag und Geländerhöhe in Profil A............ 88 Tabelle 19. Zonen maximaler Niederschläge in Profil A.

Tabelle 20. Mittlere Niederschlagsmonatssummen in Profil B..

Tabelle 21. Saisonale Niederschlagssummen in Profil B.

Tabelle 22. Niederschlagstrendentwicklung in Höhenklasse 1 in Profil B, 1971 Tabelle 23. Niederschlagstrendentwicklung in Höhenklasse 2 in Profil B, 1971Tabelle 24. Niederschlagstrendentwicklung in Höhenklasse 4 in Profil B, 1971Tabelle 25. Mittlerer Niederschlag der Höhenklassen in Profil B.

Tabelle 26. Zusammenhang Niederschlag und Geländehöhe in Profil B........... 106 Tabelle 27. Mittlere Monatssummen in Profil C..

Tabelle 28. Saisonale Niederschlagssummen in Profil C.

Tabelle 29. Niederschlagsentwicklung in Höhenklasse 1 in Profil C, 1971-1994.

Tabelle 30. Niederschlagsentwicklung in Höhenklasse 2 in Profil C, 1971-1994.

Tabelle 31. Niederschlagsentwicklung in der Höhenklasse 3 in Profil C, 1971Tabelle 32. Mittlerer Niederschlag der Höhenklassen in Profil C.

Tabelle 33. Zusammenhang Niederschlag und Geländehöhe in Profil C........... 120 Tabelle 34. Mittlere Monatssummen in Profil D.

Tabelle 35. Saisonale Niederschlagssummen in Profil D.

Tabelle 36. Niederschlagsentwicklung in der Höhenklasse 1 in Profil D, 1971Tabelle 37. Korrelation der Stationen 1308D1 und 1322D1.

Tabellenverzeichnis VIII _______________________________________________________________

Tabelle 38. Niederschlagsentwicklung in Höhenklasse 2 in Profil D, 1971-1994.

Tabelle 39. Niederschlagsentwicklung in Höhenklasse 4 in Profil D, 1971-1994..

Tabelle 40. Mittlerer Niederschlag der Höhenklassen in Profil D

Tabelle 41. Zusammenhang Niederschlag und Geländehöhe in Profil D........... 135 Tabelle 42. Mittlere Monatssummen der Profile (in mm) im Vergleich............ 137 Tabelle 43.Saisonale Niederschlagsmenge der einzelnen Profile (in mm) im Vergleich..

Tabelle 44. Signifikante Trends im Untersuchungsgebiet, bei α0,3................. 141 Tabelle 45. Niederschlagstrend in Höhenklasse 1, 1971-1994…………………141 Tabelle 46. Niederschlagstrend in Höhenklasse 2, 1971-1994.

Tabelle 47. Niederschlagstrend in Höhenklasse 3, 1971-1994.

Tabelle 48. Niederschlagstrend in der Höhenklasse 4, 1971-1994

Tabelle 49. Höhenklassen mit der durchschnittlich größten Niederschlagsmenge.

Tabelle 50. Stationsinformation Profil A.

Tabelle 51. Monatssummen der Stationen in Profil A, in mm

Tabelle 52. Saisonsummen der Stationen in Profil A, in mm

Tabelle 53. Stationsinformationen Profil B.

Tabelle 54. Zone maximaler Niederschläge in Profil B

Tabelle 55. Monatssummen der Stationen in Profil B, in mm

Tabelle 56. Saisonsummen der Stationen in Profil B, in mm.

Tabelle 57. Stationsinformationen Profil C.

Tabelle 58. Monatssummen der Stationen in Profil C, in mm

Tabelle 59. Saisonsummen der Stationen in Profil C, in mm.

Tabelle 60. Zone maximaler Niederschläge in Profil C

Tabelle 61. Stationsinformationen Profil D.

Tabelle 62. Monatssummen der Stationen in Profil D, in mm

Tabelle 63. Saisonsummen der Stationen in Profil D, in mm



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