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

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Im Jahr 1996 wird die drittgrößte Niederschlagsjahressumme (1091 mm) gemessen. Die kleinste Niederschlagsjahressumme des gesamten Betrachtungszeitraums wurde im Jahr 1999 mit 453 mm erfasst. Vor 1980 und nach 1995 ist die Variabilität der Niederschläge größer als im Zeitraum 1980 bis

1995. Im Zeitraum 1971 bis 1994 nimmt der Niederschlag um -8,6 mm ±0,43 mm pro Jahr ab, während in der Zeitspanne von 1971 bis 2001 eine durchschnittliche Abnahme von -6,5 mm ±1,0 mm pro Jahr eintritt. Der negative Trend ist schwächer, aber bei einem Signifikanzniveau von 70% noch signifikant.

Fazit der Niederschlagstrendentwicklung:

Mit Ausnahme der Station 0410A1 weisen alle Stationen im Zeitraum 1971 bis 1994 einen negativen Niederschlagsgesamttrend auf. Signifikant ist er lediglich in der Höhenklasse 4 an der Station 0306A4. An allen Stationen mit einem negativen Gesamttrend existiert in der Vormonsunsaison eine Zunahme der Niederschläge.

Gleiches gilt für die Wintersaison mit Ausnahme der Station 0303A4, an der auch im Winter eine Abnahme der Niederschläge auftritt. Die Stationen mit einem negativen Gesamttrend weisen auch in der Monsun- und Nachmonsunsaison einen Niederschlagsrückgang auf. Die Variabilität der Niederschläge ist an den Stationen in der Höhenklasse 1 und an der Station 0308A3 in der Höhenklasse 3 ab 1990 geringer als in den Jahren zuvor. An der Station 0405A2 nehmen die Niederschlagsvariabilitäten ab Mitte der achtziger Jahre und an Station 0306A4 ab Ende der achtziger Jahre des letzten Jahrhunderts zu.

6.3.4 räumliche Niederschlagsdynamik

Bei der Betrachtung der mittleren Jahresniederschläge der Höhenklassen zeigt sich, dass in der Klasse 1 mit 661 mm Niederschlag der wenigste Niederschlag fällt. In der Höhenklasse 2 wird mit einer mittleren Jahressumme von 1802 mm der meiste Niederschlag erfasst. Im Bereich von 1500 bis 2500 m a.s.l. nimmt der Niederschlag auf 1186 mm ab. Das sind ca. zwei Drittel des Niederschlags der im Bereich von 500 bis 1500 m a.s.l. fällt, aber fast doppelt soviel Niederschlag wie im Bereich bis 500 Höhenmeter registriert wird. Oberhalb von 2500 Höhenmetern nimmt der mittlere Niederschlag weiter ab. In der Höhenklasse 4 werden durchschnittlich 812 mm Niederschlag gemessen. Diese Aussagen sind in der Tabelle 17 zusammengefasst.

6 Ergebnisse 87 _______________________________________________________________

Tabelle 17. Mittlerer Niederschlag der Höhenklassen im Profil A.

Höhenklasse (0-500m) (500-1500m) (1500-2500m) (2500-4000m) mittlerer 661 mm 1802 mm 1186 mm 812 mm Niederschlag Anzahl der Stationen Der Zusammenhang zwischen Geländehöhe und Niederschlagsmenge ist in Abbildung 39 zusammengefasst. Die mittlere Niederschlagsjahressumme der Station ist auf der y-Achse aufgetragen, auf der x-Achse die Höhenlage der Station.

Abbildung 39. Linearer Zusammenhang zwischen Niederschlag und Geländehöhe in Profil A.

In Abbildung 39 wird deutlich, dass mit Ausnahme der am niedrigsten gelegenen Station, die Niederschlagssummen bis 2000 m a.s.l. größer sind als im Bereich von 2000 bis 4000 m a.s.l.. Der Anstieg der Geraden in Abbildung 39 ist negativ, was eine Abnahme des Niederschlags mit zunehmender Geländehöhe bedeutet.

Die Standardabweichung des negativen Anstiegs ist größer als der Anstieg selbst.

Der p-Wert beträgt 0,879, was einer Irrtumswahrscheinlichkeit von 87,9% entspricht. Der nichtvorhandene lineare Zusammenhang zwischen Niederschlag und Geländehöhe wird durch einen Korrelationskoeffizienten von -0,059 bestätigt.

In der Tabelle 18 sind diese Fakten zusammengefasst sowie für die saisonalen Niederschlagssummen angegeben.

6 Ergebnisse 88 _______________________________________________________________

Tabelle 18. Zusammenhang Niederschlag und Geländerhöhe in Profil A. (Korrelation = r, Anstieg STA = Standardabweichung von Anstieg a, Abschnitt STA = Standardabweichung von Abschnitt b).

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Die Monsun- und die Nachmonsunniederschlagssummen verhalten sich wie die mittlere Jahresniederschlagssumme. Der Zusammenhang zwischen Niederschlag und Geländehöhe ist negativ und gleichzeitig sehr schwach. Die Korrelationswerte sind kleiner -0,4. Weiterhin ist die Standardabweichung des Anstiegs größer bzw. genauso groß wie der Anstieg selbst. Daher besteht kein eindeutig negativer Zusammenhang in diesen Perioden. Die Irrtumswahrscheinlichkeiten (p-Wert) sind die zweit- und drittgrößten in der Tabelle 18. Der Zusammenhang zwischen Niederschlag und Geländehöhe ist in der Wintersaison und in der Vormonsunsaison positiv. Am stärksten korrelieren beide Variablen in der Vormonsunsaison mit einem Korrelationskoeffizienten von 0,65. Die Zunahme des Niederschlags mit der Geländehöhe, bei einem Anstieg von 0,009 ±0,007, ist in der Wintersaison schwächer ausgeprägt als in der Vormonsunsaison, wo der Anstieg 0,018 ±0,008 beträgt. Der p-Wert in der Vormonsunsaison ist der kleinste.

Durch Tabelle 17 ist die Zone maximaler Niederschläge in Profil A in Höhenklasse 2 bzw. zwischen 500 und 1500 m a.s.l. zu erwarten. Durch die Bestimmung des Scheitelpunkts der Funktion y = -0,0002334x² + 0,830744x + 719,708 für die mittleren Jahressummen fällt der meiste Niederschlag in einer Höhe von rund 1780 m a.s.l.. In Abbildung 40 ist der Verlauf der quadratischen Funktion für die mittleren Niederschlagsjahressummen von Profil A visualisiert und der Scheitelpunkt der Funktion durch ein rotes Dreieck verdeutlicht.





6 Ergebnisse 89 _______________________________________________________________

Abbildung 40. Zone maximaler Niederschläge in Profil A.

Die Abbildung 40 zeigt die Beziehung zwischen dem Niederschlag und der Geländehöhe im Jahresdurchschnitt. Innerhalb eines Jahres verändert sich der Bereich der maximalen Niederschläge. Während des Sommermonsuns befindet sich dieser Bereich in einer Höhe von ca. 1708 m a.s.l.. In der Nachmonsunsaison sinkt die Zone maximaler Niederschläge um ca. 150 Höhenmeter auf 1556 m a.s.l.. Die Zone steigt in der Wintersaison auf ca. 2275 m a.s.l. und erreicht in der Vormonsunsaison in rund 2487 m a.s.l. ihre höchste Höhenlage im Relief. Der pWert ist in der Sommermonsunsaison am größten. Die Vormonsunsaison weist den kleinsten p-Wert mit 0,017 auf. Die quadratische Funktionsgleichung der Vormonsunsaison, welche den Zusammenhang zwischen Niederschlag und Geländehöhe und damit auch die Zone der maximalen Niederschläge beschreibt, ist bei einem Signifikanzniveau von α = 0,05 signifikant. In Tabelle 19 sind die Bereiche der maximalen Niederschläge, die p-Werte und Gleichungsterme der quadratischen Funktionen für die mittlere Jahressumme und die einzelnen Saisonniederschlagssummen zusammengefasst.

Tabelle 19. Zonen maximaler Niederschläge in Profil A.

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Profil B befindet sich im westlichen Zentralnepal (Abbildung 41) im Einzugsgebiet des Kali Gandaki (Abbildung 13). Das Profil B wird durch 23 Niederschlagsmessstationen repräsentiert. Folgend wird das Profil charakterisiert (Abschnitt 6.4.1) und die Ergebnisse der zeitlichen Niederschlagsdynamik (Abschnitt 6.4.2., 6.4.3) und der räumlichen Niederschlagsdynamik (Abschnitt 6.4.4) dargelegt.

Abbildung 41. Profil B im Untersuchungsgebiet.

6.4.1 Profilcharakteristik Aus Abbildung 41 wird deutlich, dass in Profil B eine große Spanne bei den mittleren Niederschlagsjahressummen vorliegt. Von rot bis violett sind alle Klassen vertreten. Dabei wechseln sich Stationen mit extrem kleinen Niederschlagsjahressummen (rot) und Stationen mit extrem großen Niederschlagsjahressummen (violett) auf kürzester Distanz ab. Auf einer Distanz von 9,2 km Luftlinie besteht zwischen den Stationen 0630B3 (1550 m a.s.l.) und 0610B2 (835 m a.s.l.) eine Niederschlagsdifferenz von 2281 mm im langjährigen Jahresmittel. Die grünen Punkte in Abbildung 41 symbolisieren Niederschlagsstationen mit mittleren Niederschlagsjahressummen, die sich innerhalb der Standardabweichung befinden (Abbildung 20).

Das Profil B verfügt über die größte Stationsdichte. 23 Niederschlagsmessstationen verteilen sich von 95 m a.s.l. (0806B1) im Süden bis 6 Ergebnisse 91 _______________________________________________________________

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an. Die Talsohlen befinden sich ungefähr auf einer Höhe von ca. 600 m a.s.l..

Zwischen diesen beiden Tälern gelegen, befindet sich die Station 0702B1.

Nördlich dieser Station steigt das Relief innerhalb weniger Kilometer auf ca. 2000 m a.s.l. an. In Abbildung 43 ist das sich anschließende Binnenland gelb unterlegt.

Der Bereich von Kilometer 60 bis 120 im Profilschnitt umfasst die Region des Binnenlands. Die südlichste Station des Binnenlands 0826B2 befindet sich in einer Höhe von 750 m a.s.l.. Zwischen der Station 0624B3 in 1740 m a.s.l. und 0608B2 (1243 m a.s.l.) am Fuße des Annapurnamassivs wechseln sich auf kürzester Distanz Erhebungen von über 2500 m a.s.l. und Täler mit Talsohlen unterhalb von 1000 m a.s.l. ab. Die Topographie von Kilometer 25 bis Kilometer 125 im Profilschnitt ist durch Flusstäler stark zerschnitten und hat ein extrem komplexes Relief zur Folge.

Innerhalb einer Distanz von 20 Kilometern steigt das Gelände ungefähr bei Kilometer 130 im Profilschnitt (Abbildung 43) von 1500 auf über 6000 m a.s.l.

an. Nördlich dieser Extremerhebungen schließt sich ein Hochtal an. Die Höhenlage der Talsohle schwankt zwischen 3000 und 4000 m a.s.l. Flankiert ist das Tal durch Erhebungen von über 5000 m a.s.l.. Im Süden des Hochtals der Mustangregion befindet sich die Station 0606B4 in einer Höhe von 2566 m a.s.l..

Die Höhenlagen der nördlicher gelegenen Stationen befinden sich im Mittel in 3318 m a.s.l.. Am Ende des Tals steigt das Gelände auf 4500 m a.s.l. an. Die im äußersten Osten gelegene Station 0820B4 befindet sich nördlich des Annapurnamassivs in einer Höhe von 3650 m a.s.l..

Abbildung 43. Dreidimensionale Darstellung und Profilschnitt von Profil B.

Abbildung 44 zeigt die Niederschlagsdynamik im Profilschnitt von Profil B. Die südlichste Station im Flachland verzeichnet eine jährliche Niederschlagssumme von 1186 mm. Nach Norden mit zunehmendem Reliefanstieg nehmen anfänglich auch die Niederschläge zu. Die größte mittlere Jahresniederschlagssumme wird an der Station 0622B2 (3276 mm), welche sich in 700 m a.s.l. befindet, registriert.

Im Profilschnitt in Abbildung 43 liegen die Station 0622B2 ungefähr bei Kilometer 60. Die zwei Stationen die sich jeweils nördlich und südlich von dem Niederschlagsmaximum befinden, weisen weniger Niederschlag auf als die 6 Ergebnisse 93 _______________________________________________________________

Station 0622B2, obwohl sie sich bis auf Station 0702B1 in größerer Höhenlage befinden. Die Station 0624B3 liegt 1040 m höher als die Station 0622B2 mit der durchschnittlich größten Niederschlagsmenge. Dennoch registriert die Station 0624B4 im Jahresmittel nur 251 mm Niederschlag. Die Stationen 0608B2 und 0610B2 mit den kleinen mittleren Jahresniederschlagssummen von 333 mm bzw.

202 mm befinden sich in Tallage unterhalb von 1300 m a.s.l.. An der zweitgrößten Spitze im Profilschnitt in Abbildung 44 nehmen die Niederschläge von Süden nach Norden ab. Die größte mittlere Niederschlagssumme wird nicht an der höchstgelegenen Station gemessen. Die höchstgelegene Station, an der zweitgrößten Spitze im Profilschnitt 0620B4, in einer Höhe von 2742 m a.s.l.

registriert durchschnittlich 2093 mm Niederschlag im Jahr. An der Station 0630B3, welche südlicher in einer Höhe von 1550 m a.s.l. liegt, werden durchschnittlich 2483 mm gemessen. Nach Norden nimmt der Niederschlag bis zum Fuß der markanten Reliefstufe bei Kilometer 130 im Profilschnitt in Abbildung 43 auf 333 mm an der Station 0608B2 im Jahresdurchschnitt ab (Abbildung 44).

Profil B (westliches Zentralnepal) Abbildung 44. Niederschlag im Profilschnitt B.

Nördlich der markanten Erhebungen von über 4500 m a.s.l. steigt das Relief allmählich von ca. 3000 m a.s.l. auf über 4000 m a.s.l. am Ende des Hochtals in der Mustangregion an. Obwohl das Relief auf den ca. 50 Kilometern Entfernung ein homogeneres Bild als im Bereich von Kilometer 20 bis 140 abgibt, sind die Niederschlagsschwankungen enorm. Zwischen der größten mittleren Jahresniederschlagssumme an der Station 0619B4 (2825 mm) in 3705 m a.s.l. und den zwei kleinsten mittleren Jahresniederschlagssummen an den Stationen 0612B4 (185 mm) und 0625B4 (219 mm) liegen maximal 240 Höhenmeter.

6 Ergebnisse 94 _______________________________________________________________

Die kleinen Niederschlagssummen im zentralen Bereich der Abbildung 44 befinden sich nicht ausschließlich in Tallage. Die Station 0624B3 an einem Nordhang registriert im langjährigen Mittel 251 mm Niederschlag in einer Höhe von 1740 m a.s.l.. Die Station 0701B2 in Tallage (790 m a.s.l.) in einer Entfernung von 5,4 km besitzt eine mittlere Niederschlagsjahressumme von 1435 mm. In einer Entfernung von 15,9 km von Station 0624B3 wird in einer Höhe von 700 m a.s.l. im langjährigen Durchschnitt 3276 mm Niederschlag an der Station 0622B2 gemessen.

6.4.2 innerjährliche Niederschlagsdynamik

Die mittlere Jahresniederschlagssumme in Profil B beträgt 1470 mm, bei einer Standardabweichung von 935 mm. Das entspricht einer Streuung von 63,6% um den Mittelwert. Der meiste Niederschlag wird an der Station 0622B2 gemessen.

Die mittlere Jahressumme an der Station beträgt 3276 mm. Der wenigste Niederschlag fällt im Durchschnitt an der Station 0612B4. 185 mm Niederschlag werden im Jahresdurchschnitt an dieser Station in einer Höhe von 3465 m a.s.l.

registriert. Die Abbildung 45 zeigt den mittleren Jahresgang des Niederschlags in Profil B.

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Abbildung 45. Mittlerer Jahresgang des Niederschlags in Profil B.

Vom trockensten Monat November (11 mm) nehmen die Niederschläge schrittweise bis zum feuchtesten Monat Juli (382 mm) zu. Ab Juli erfolgt eine Abnahme der Niederschläge bis zum Monat November. In den beiden regenreichsten Monaten Juli und August fallen mit 723 mm Niederschlag 49,2% des Jahresniederschlags. September ist der „trockenste“ Monat in der Monsunperiode. Die Niederschläge im Monat November haben einen Anteil von weniger als 1% an der mittleren Jahressumme. In Tabelle 20 sind die mittleren 6 Ergebnisse 95 _______________________________________________________________



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