Ein universelles Gesetz der Niederschlagsintensität

Institut für Meteorologie
Ein universelles Gesetz der Niederschlagsintensität
Peter Névir, Lisa Schielicke und Antje Claußnitzer
Es regnet nicht einfach so vor sich hin…
Gewitter
Ob Hurrikans, der indische Monsun, oder ein Gewitter
in Berlin – offenbar folgen alle starken Regenfälle auf
dieser Welt einem universellem Gesetz.
Dieses Gesetz der Niederschlagsintensität I in
Abhängigkeit von der Andauer t lässt sich durch eine
einfache Potenzfunktion darstellen:
I(t) = a
-β
t
mit β = 0,5
Monsun
1 Tag:
1870 mm
β
Hurrikan
http://www.stormstock.com/, 13.2.2006, 16:53
Vergleich der Niederschlagsintensitäten von Starkregenereignissen in Berlin
mit weltweiten und australischen Daten
http://www.n24.de/php-bin/scripts/cgalerie/cgalerie.php?gal=n24_nachrichten_de_050729_monsun&bild=1&skin=510, 13.2.2006, 16:14
http://flatrock.org.nz/topics/environment/doom_soon.htm, 13.2.2006,16:17
http://www.stormeffects.com/2001_chase_images.htm, 13.2.2006,16:21
http://www.photographyblog.com/forums/index.php?showtopic=935, 13.2.2006, 16:55
a = konst., abhängig von der Klimaregion
05
β = 0,5
Gemeinsamkeiten:
Unterschiedliche Regionen
der Erde zeigen die gleiche
Abnahme der Regenintensität mit der Dauer des
Schauers.
Unabhängig von der Klimaregion ergibt sich der gleiche
Exponent von
β = 0,5 .
Unterschiede:
Die Intensitäten für 1
Minute unterscheiden
sich je nach Region.
Die Länge der Kurven
ist von der jeweiligen
Region abhängig.
Potenzgesetze charakterisieren komplexe Systeme, die natürlichen
(Erdbeben, Starkregen) oder künstlichen (mathematische Modelle)
Ursprungs sein können.
Fraktal
Potenzgesetze sind außerdem eng verknüpft mit der fraktalen Welt,
denn sie beschreiben deren Skaleninvarianz (=Selbstähnlichkeit).
Selbstähnlichkeit besagt, dass das Detail in etwa so aussieht wie
das Ganze.
Das Potenzgesetz der Niederschlagsintensität ist vergleichbar mit
dem Gutenberg-Richter-Gesetz der Erdbeben.
Arbeitsgruppe Theoretische Meteorologie
Beispiel für Skaleninvarianz: Fraktale Schneeflocke
http://wekuw.met.fu-berlin.de/Theorie/

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