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

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In der Vormonsunsaison befindet sich der Scheitelpunkt der quadratischen Funktion am Punkt (34944|265). Der Scheitelpunkt in der Nachmonsun- und Wintersaison besitzt ein negatives Vorzeichen.

Die p-Werte der quadratischen Funktionen bei der mittleren Niederschlagsjahressumme bzw. in der Monsunsaison sind größer 0,79. Die Bestimmung des Punktes maximaler Niederschläge unterliegt bei beiden einer großen Irrtumswahrscheinlichkeit. Im Anhang befindet sich Tabelle 60 mit den Scheitelpunkten und den Gleichungstermen der quadratischen Funktionen für Profil C.

6 Ergebnisse 122 _______________________________________________________________

6.6 Profil D – Ostnepal Profil D ist das östliche Profil im Untersuchungsgebiet (Abbildung 64). Es liegt im Einzugsgebiet des Aruns bzw. des Sapta Koshis (Abbildung 13). Das Profil wird durch 13 Niederschlagsmessstationen repräsentiert. Aufbauend auf der Profilcharakteristik (Abschnitt 6.6.1) werden die Ergebnisse der zeitlichen (Abschnitt 6.6.2, 6.6.3) und der räumlichen Niederschlagsdynamik (Abschnitt 6.6.4) vorgestellt.

Abbildung 64. Profil D im Untersuchungsgebiet.

6.6.1 Profilcharakteristik In Profil D haben drei Stationen eine mittlere Niederschlagsjahressumme die außerhalb der Standardabweichung aller Stationen im Untersuchungsgebiet liegt.

Diese Stationen sind in Abbildung 64 als violette Punkte dargestellt. In Profil D befinden sich 13 Niederschlagsmessstationen die im Durchschnitt eine Höhenlage von 769 m a.s.l. besitzen. 12 der 13 Stationen befinden sich in den Höhenklassen 1 und 2. In der Höhenklasse 4 befindet sich eine Station und in der Höhenklasse 3 keine Niederschlagsstation.

Die Niederschlagsmessstationen im Profil erstrecken sich vom Terai in 72 m a.s.l.

(1319D1) bis auf 2590 m a.s.l. (1317D4) an die Grenze zwischen dem Binnenland und dem Vorder-Himalaya. In Abbildung 65 sind die Niederschlagsstationen mit ihrem Klassifizierungsschlüssel und ihrer Lage im DGM dargestellt. Der Verlauf 6 Ergebnisse 123 _______________________________________________________________

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Abbildung 66. Dreidimensionale Darstellung und Profilschnitt von Profil D.

In Abbildung 67 ist die Niederschlagsdynamik in einem vereinfachten Profilschnitt von Profil D abgebildet. Die mittleren Jahresniederschlagssummen der Stationen sind durch blaue Rauten dargestellt. Im Flachland an der Station 1319D1 fällt im langjährigen Mittel 1798 mm Niederschlag. An den ersten Erhebungen, an den Stationen 1316D1 und 1311D1, nimmt der jährliche Niederschlag auf über 2000 mm zu. Die Station 1311D1 mit einer mittleren Jahresniederschlagssumme von 2389 mm ist der südlichste violette Punkt in Abbildung 64 und das erste Niederschlagsmaximum. Nach Norden nimmt der Niederschlag bis zur Station 1305D1 (410 m a.s.l.) auf 886 mm ab. Die Station 1306D2 liegt in einer Höhe von 1317 m a.s.l.. Die mittlere Jahresniederschlagssumme an der Station beträgt 1216 mm. Die Stationen 1309D1 und 1322D1 befinden sich in Höhenlagen unterhalb von 160 m a.s.l..

Dennoch wird an diesen Stationen 506 mm (1309D1) bzw. 192 mm (1322D1) mehr Niederschlag im Jahr gemessen als an der höher gelegenen Station 1316D2.

Ab der Station 1303D2 nehmen die Niederschläge wieder zu. An der Station 1301D2 (1497 m a.s.l.) werden die größten Niederschlagsmengen im Profil D gemessen. Mit einer mittleren Jahresniederschlagssumme von 3935 mm, nimmt der Niederschlag nach Norden zu der höher gelegenen Station 1317D4 in 2590 m a.s.l. auf 2540 mm Niederschlag im langjährigen Mittel ab. Die durchschnittliche Jahresniederschlagsmenge an der Station 1317D4 ist die zweitgrößte im Profil.

6 Ergebnisse 125 _______________________________________________________________

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Abbildung 67. Niederschlag im Profilschnitt D.

6.6.2 innerjährliche Niederschlagsdynamik Der geringste Niederschlag in Profil D wird an der Station 1305D1 mit einem langjährigen Niederschlagsmittel von 886 mm gemessen. Die Station 1301D2 besitzt mit 3935 mm die größte mittlere Niederschlagsjahressumme. Im Durchschnitt fällt im Profil D 1819 mm Niederschlag, bei einer Standardabweichung von 811 mm. Die Streuung um den Mittelwert beträgt 44,6%. In der folgenden Abbildung 68 ist der mittlere Jahresgang des Niederschlags für Profil D dargestellt.

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Die größten Niederschlagsmengen werden im Monat Juli (422 mm) registriert.

Die Niederschläge nehmen von Juli bis zum regenärmsten Monat Dezember (10 mm) ab. Ab Dezember setzt eine Zunahme der Niederschläge ein. In den beiden regenreichsten Monaten Juli und August werden insgesamt 776 mm Niederschlag registriert. Dies entspricht 42,7% der mittleren Jahressumme im Profil. Aus der Tabelle 34 können die mittleren Monatssummen, ihr Anteil an der mittleren Jahressumme, die Minimal- und Maximalwerte im Monat und die Standardabweichung abgelesen werden.

Tabelle 34. Mittlere Monatssummen in Profil D. (MW = Mittelwert in mm, % JS = prozentualer Anteil der Monatssumme an der Jahressumme, MIN = Minimalwert in mm, MAX = Maximalwert in mm, STA = Standardabweichung in mm, STA % = Standardabweichung in % von der mittleren Monatssumme).

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Die Standardabweichung ist im Monat Juli mit 165 mm am größten und im Monat Dezember mit 7 mm am kleinsten. Relativ betrachtet sind die Niederschlagsschwankungen im Monat Februar mit 86,7% am größten und im Monat Juli mit 39,2% am kleinsten. In Abbildung 69 ist der mittlere Jahresgang an den einzelnen Stationen in Profil D visualisiert. Alle Stationen besitzen ihr Niederschlagsmaximum im Monat Juli. Ebenso einheitlich registrieren alle Stationen im Monat Dezember die wenigsten Niederschläge. In den Monaten Januar bis März werden die größten Niederschlagsmengen an der höchstgelegenen Station 1317D4 (rot in Abbildung 69) gemessen. Ab April bis einschließlich Dezember treten die größten mittleren Monatsniederschlagssummen an der Station 1301D2 auf (dunkelblau in Abbildung 69).





6 Ergebnisse 127 _______________________________________________________________

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Abbildung 69. Mittlerer Niederschlagsjahresgang an den Stationen in Profil C.

Die vier regenreichsten Monate im Jahr sind innerhalb der Monsunsaison. Mit 1354 mm haben die Sommermonsunniederschläge einen Anteil von 74,4% an der mittleren Jahressumme. Die Niederschläge der Vormonsunsaison stellen mit 16,3% den zweitgrößten Anteil an der mittleren Jahressumme. In der Nachmonsunsaison fällt weniger als die Hälfte an Niederschlag im Vergleich zur Vormonsunsaison. Die Winterniederschläge besitzen einen Anteil von 2,8% an der mittleren Jahressumme. Die Niederschlagsschwankungen sind in der Wintersaison bei relativer Betrachtung am größten (73,7%). Die Aussagen sind in Tabelle 35 zusammengefasst.

Tabelle 35. Saisonale Niederschlagssummen in Profil D. (STA = Standardabweichung, STA % = Standardabweichung in % von der mittleren Saisonsumme).

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6.6.3 Niederschlagstrendanalyse Die Stationen im Profil D verfügen über die längsten Messzeitreihen. Deshalb stehen 12 der 13 Stationen für die vergleichende Trendanalyse des Zeitraums 1971 bis 1994 zur Verfügung. Ein Niederschlagsrückgang wird an neun Stationen registriert, von denen an vier Stationen der Rückgang signifikant ist. An drei 6 Ergebnisse 128 _______________________________________________________________

Stationen erfolgt im Zeitraum 1971 bis 1994 eine nicht signifikante Zunahme des Niederschlags. Die einzige Station in der Höhenklasse 4 ist die Station 1317D4.

Es existiert keine Station in der Höhenklasse 3 im Profil D.

Höhenklasse 1, 0 bis 500 m a.s.l. :

In der Höhenklasse 1 befinden sich sieben Niederschlagsstationen mit einem negativen Trend. An den vier Stationen (von Süd nach Nord) 1316D1 (183 m a.s.l.), 1309D1 (143 m a.s.l.), 1322D1 (158 m a.s.l.) und 1305D1 (410 m a.s.l.) ist der Rückgang des Niederschlags signifikant. Die vier Stationen erstrecken sich von der Siwalik Bergkette bis ca. Kilometer 60 im Profilschnitt in Abbildung 66.

Am signifikantesten ist der Rückgang des Niederschlags an der Station 1322D1 bei einem Signifikanzniveau von 90%. Im Zeitraum von 1971 bis 1994 kommt es zu einer Abnahme des Niederschlags von -706,3 mm ±144,7 mm. In Tabelle 36 sind die jährlichen bzw. saisonalen Niederschlagstrends der sieben Stationen samt dem Signifikanzniveaus zusammengefasst. Die Stationen sind von Süd (oben in der Tabelle) nach Nord (unten in der Tabelle) geordnet.

Tabelle 36. Niederschlagsentwicklung in der Höhenklasse 1 in Profil D, 1971-1994. (grün = positiver Trend, rot = negativer Trend, Anstieg = Anstieg der Trendgeraden bzw.

Niederschlagszunahme/-abnahme in mm pro Jahr, Signifikanz = Signifikanzniveau in % bzw. n.s. = nicht signifikant).

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An allen Stationen wird ein Rückgang des Gesamtniederschlags sowie der Niederschläge im Sommer und in der Nachmonsunsaison registriert. Die 6 Ergebnisse 129 _______________________________________________________________

Stationen 1319D1, 1311D1 und 1316D1 befinden sich im Terai bzw. am Fuße der ersten Erhebungen der Siwalik Bergkette. An diesen drei Stationen erfolgt eine nicht signifikante Zunahme der Vormonsunniederschläge. Die nördlichen Stationen registrieren eine Abnahme der Niederschläge in der Vormonsunsaison.

An der nördlichsten Station in der Höhenklasse 1 (1305D1) ist der Niederschlagsrückgang in der Vormonsunssaison signifikant. An der gleichen Station erfolgt ein Trendwechsel bei den Winterniederschlägen. Die Stationen südlich von 1305D1 registrieren einen nicht signifikanten positiven Niederschlagstrend. Die Station 1305D1 verzeichnet einen nicht signifikanten negativen Niederschlagstrend bei den Winterniederschlägen im Zeitraum von 1971 bis 1994.

In Abbildung 70 ist die Niederschlagsentwicklung an den Stationen 1308D1 und 1322D1 auf Grund der längsten Messzeitreihen dargestellt. An den Stationen 1322D1 und 1308D1 existiert ein negativer Niederschlagstrend im Zeitraum von 1971 bis 1994. Im gleichen Zeitraum besitzen die Messzeitreihen beider Stationen eine Korrelationskoeffizienten von r = 0,36 bei einem p-Wert von kleiner 0,1. In Tabelle 37 sind die Korrelationskoeffizienten der Stationen 1308D1 und 1322D1 mit den anderen Stationen in Höhenklasse 1 im Zeitraum von 1971 bis 1994 abzulesen. Die beiden größten Korrelationskoeffizienten der jeweiligen Station sind fett gedruckt.

Tabelle 37. Korrelation der Stationen 1308D1 und 1322D1.

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Der größte Korrelationskoeffizient von beiden Stationen besteht an der Station 1309D1. Die Messwerte der südlichsten Station 1319D1 korrelieren mit denen der Station 1308D1 (r = 0,61) viel mehr als mit denen der Station 1322D1 (r = 0,03).

Die Messwerte der nördlichsten Station 1305D1 besitzen den kleinsten Zusammenhang aller Stationen mit den Werten der Station 1308D1.

An beiden Stationen 1308D1 und 1322D1 existiert im Zeitraum 1971 bis 1994 ein Niederschlagsrückgang. In Abbildung 70 zeigt sich, dass über den Zeitraum von 1947/48 bis 2001 ein jährlicher Niederschlagszuwachs von +3,6 mm ±0,9 mm an der Station 1308D1 registriert wird und an der Station 1322D1 jährlich eine Niederschlagzunahme von +1,9 mm ±0,03 mm stattfindet. Der positive Niederschlagstrend ist an beiden Stationen nicht signifikant.

6 Ergebnisse 130 _______________________________________________________________

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Abbildung 70. Niederschlagstrend an den Station 1308D1 und 1322D1 in Profil D.

Beide Stationen registrieren im Jahr 1984 einen Spitzenwert. An der Station 1322D1 (grün in Abbildung 70) wird im Jahr 1990 der wenigste Niederschlag seit Aufzeichnungsbeginn gemessen. In den neunziger Jahren des letzten Jahrhunderts nehmen die Niederschläge zu. Der Spitzenwert aus dem Jahr 1994 (1920 mm) wird im Jahr 1999 um 3 mm übertroffen. Der meiste Niederschlag an der Station 1322D1 wurde im Jahr 1975 gemessen.

An der Station 1308D1 (blau in Abbildung 70) erfolgt ab dem Jahr 1987 ein markanter Rückgang des Niederschlags bis zum Jahr 1994. In den Folgejahren nehmen die Niederschläge zu, die zwischenjährliche Variabilität am Ende der neunziger Jahre des letzten Jahrhunderts ist geringer als in den Dekaden davor.

Werden die letzten 30 Jahre (1971-2001) an beiden Stationen betrachtet, besteht an den zwei Stationen ein Niederschlagsrückgang. Signifikant ist der negative Trend an keiner der beiden Stationen.

Höhenklasse 2, 500 bis 1500 m a.s.l. :

In dieser Höhenklasse stehen vier Niederschlagsstationen für die Trendanalyse des Niederschlags im Zeitraum von 1971 bis 1994 zur Verfügung. Die zwei nördlichen Station 1325D2 (1190 m a.s.l.) und 1301D1 (1497 m a.s.l.) registrieren eine Zunahme des Niederschlags, während an den Stationen 1306D2 (1317 m a.s.l.) und 1303D2 (1329 m a.s.l.) ein Rückgang des Niederschlags gemessen wird. Der Niederschlagstrend ist an keiner Station signifikant. Die Tabelle 38 fasst die Niederschlagstrends an den Stationen in Höhenklasse 4 zusammen.

6 Ergebnisse 131 _______________________________________________________________

Tabelle 38. Niederschlagsentwicklung in Höhenklasse 2 in Profil D, 1971-1994. (grün = positiver Trend, rot = negativer Trend, Anstieg = Anstieg der Trendgeraden bzw.

Niederschlagszunahme/-abnahme in mm pro Jahr, Signifikanz = Signifikanzniveau in % bzw. n.s. = nicht signifikant).

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An allen vier Stationen existiert im Zeitraum 1971 bis 1994 eine Abnahme der Niederschläge in der Vormonsun- und Nachmonsunsaison. Signifikant ist der negative Niederschlagstrend in der Nachmonsunsaison an den zwei südlichen Stationen 1306D2 und 1303D2. Die nördlichste Station 1301D2 registriert einen signifikanten Niederschlagstrend in der Sommer- und Vormonsunsaison. Der positive Niederschlagtrend an der Station 1301D2 mit einem jährlichen Niederschlagszuwachs von +55,5 mm ±4,2 mm pro Jahr hat ein Signifikanzniveau von 90%. An allen vier Stationen nehmen die Winterniederschläge zu, wobei der positive Niederschlagstrend an den Stationen 1306D2 und 1325D2 signifikant ist.



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