Satellitenmessungen von Niederschlag : räumliche und zeitliche Repräsentativität von Niederschlag

Der NASA/JAXA Satelliten GPM (Global Precipitation Measurement) ermöglicht mit Radiometer- und Radarmessungen eine globale Niederschlagserfassung. Die räumliche Auflösung beträgt etwa 5 * 5 km2, die zeitliche Auflösung des umlaufenden Satelliten beträgt 2 bis 5 Tage. In der Masterarbeit soll untersucht werden, welche räumlichen Niederschlagsstrukturen mit GPM erfasst werden können und wie weit aus GPM-Messungen Niederschlagsmengen (z.B. Monatssummen) abgeleitet werden können. Die Daten aus der ScaleX-Kampagne mit einem dichten Regenmessernetz im Sommer 2015/16 im Alpenvorland gelten dabei als Referenz. In der Arbeit findet ein Vergleich von Niederschlagsmessungen aus Punktmessungen (Regenmesser, Distrometer) mit Bodenradarmessungen (DWD-RY-Produkt) sowie dem GPM-Satelliten statt. Der Zeitraum der Vergleiche der unterschiedlichen Messplattformen reicht dabei vom Zeitpunkt der GPM-Satellitenüberflüge bis hin zum Messzeitraum der ScaleX-Kampagne im Sommer 2015/16. Um nun Satellitenüberflüge im Messzeitraum zu beobachten wird ein Suchfeld (ca. 14 000 km2 ) als auch ein kleineres Feld (ca. 78 km2) in welchem sich die Punktmessungen befinden, erstellt. Im Suchfeld werden an 49 Zeitpunkten Überflüge registriert. Davon wird an den Regenmessern an 9 Zeitpunkten Regen registriert. Die Satellitenüberflüge sind dabei viel zu selten, dass ein direkter, punktueller Vergleich von akkumulierten Regenmengen eines Regenmessers mit Messungen des Satelliten an gleicher Überflugstelle im Messzeitraum möglich wäre. Die Diskrepanzen der zwei unterschiedlichen Produkte betragen zwei Zehnerpotenzen. Auch bei einem flächenmäßigen Vergleich innerhalb der 49 Überflugzeitpunkte der RY-Produkte mit dem GPM-Satelliten im Suchfeld stellt sich heraus, dass sich die akkumulierten Regenmengen zwar gleichen, jedoch auch nicht direkt vergleichbar sind. Auffällig ist hier auch, dass der GPM-Satellit die Niederschlagswerte stets unterschätzt, dies ist auch in Speirs et al. (2017) dokumentiert. Aussagen über räumliche Niederschlagsstrukturen können nur für Flächen im Ausmaß des Suchfeldes getätigt werden. Vergleiche über das kleinere Feld haben keine statistische Signifikanz.von Markus GollerUniversität Innsbruck, Masterarbeit, 2018(VLID)288975