Vergleichende Untersuchungen der Energiebilanz im Hochgebirge

Zusammenfassung

In den Sommermonaten der Jahre 1976 bis 1978 wurden an den Stationen Obergurgl-Wiese (1960 m) und Hohe Mut (2560 m) in den Ötztaler Alpen Wärmehaushaltsmessungen durchgeführt. Als erste Ergebnisse dieser Untersuchungen werden die Komponenten der Energiebilanz an beiden Stationen für je 4 heitere Sommertage 1976 und 1977 analysiert. Unterschiede im Mikroklima beider Stationen werden auf die Vegetation, Bergwiese bzw. Curvuletum der alpinen Grasheide, auf die Lage nahe dem Talboden bzw. auf einem Bergrücken und auf die Höhendifferenz von 600 m zurückgeführt. Die Komponenten der Energiebilanz wurden aus Strahlungsmessungen, aus Profilen der Bodentemperatur und aus Profilmessungen von Lufttemperatur und Dampfdruck über das Bowen-Verhältnis stundenweise berechnet. Für das Curvuletum der Hohen Mut sind an heiteren Sommertagen für die Periode positiver Strahlungsbilanz Bowen-Verhältnisse von 0,5 bis 0,8 repräsentativ, für die Bergwiese Werte von 0,2 bis 0,6. An beiden Stationen kann man am Anstieg des Bowen-Verhältnisses im Laufe der Vegetationsperiode die zunehmende Austrocknung erkennen. Im Tagesgang hingegen verhält sich das Bowen-Verhältnis an den zwei Stationen unterschiedlich, was durch Vegetation und Wasserhaushalt bedingt ist. Um für die Messungen im Hochgebirge die Anwendbarkeit der Gesetze des turbulenten Austausches zu überprüfen, wurde bei labiler Schichtung aus Windprofil und Energieflüssen auf der Hohen Mut das Produkt von dimensionslosem Temperaturgradienten und dimensionsloser Windscherung berechnet. Die Beziehung dieser Größen zu den Stabilitätsparametern Richardson-Zahl und dimensionslose Höhe zeigt an der Hochgebirgsstation einen ähnlichen Verlauf wie an Flachlandstationen.

Summary

In the summer months of 1976 to 1978 the surface energy balance was measured at Obergurgl-Wiese (1960 m a.s.l.) and at Hohe Mut (2560 m a.s.l.) in the Tyrolean Alps. As first result the components of the energy balance at the two stations were analyzed for 8 clear summer days. Microclimate is different at the two stations because of the vegetation (meadow and curvuletum, resp.), because of the location near the bottom of the valley and on a mountain ridge and because of the altitude difference of 600 m. Hourly values of the energy balance components are calculated from radiation measurements, from soil temperatures, and from profiles of air temperature and water vapour using the Bowen ratio method. For the period of positive radiation balance on clear summer days Bowen ratio values of 0.5 to 0.8 are representative for the curvuletum of the Hohe Mut, for the meadow at Obergurgl the values are 0.2 to 0.6. At the two stations the Bowen ratio values increase during summer because vegetation dries up. The diurnal variation of the Bowen ratio is different at the two stations due to vegetation and water balance. In order to check the laws of turbulent transport for applications in mountainous regions, the product of dimensionless wind shear and dimensionless temperature gradient was calculated from wind profile measurements and energy fluxes at the Hohe Mut. The relationship of these parameters to the stability parameters Richardson number and dimensionless height correspond to relations found over homogeneous, level terrain.