Niederschlagsmessung

Die meisten Niederschlagsmesser (Ombrometer) sammeln den Niederschlag als punktuelle Niederschlagsmessung in einem Messgefäß. Ein Millimeter (Messeinheit) entspricht der Wasserhöhe (Niederschlagshöhe) von 1 mm, die sich ergibt, wenn kein Wasser abfließt. Analog dazu kann man die Niederschlagsmenge in mm auch in l/m² angeben, da ein Millimeter Niederschlag gleich ein Liter pro Quadratmeter ist. Fällt der Niederschlag in Fester Form (Schnee, Graupel oder Hagel) wird dieser bis zum Schmelzpunkt leicht erwärmt, und somit kann man das Wasseräquivalent des gefallenen Niederschlags angeben.

Ein Niederschlagsradar misst die Reflektivität der Wolken und gibt diese in dBZ an. aus dieser Reflektivität lässt sich die in den Wolken gespeicherte Menge an Wasser feststellen und somit auch die Stärke des fallenden Niederschlags. Wobei diese Art der Messung je nach Jahreszeit und Niederschlagsform verschiedene Ergebnisse im Bezug auf den tatsächlichen Niederschlag liefert.

Reflektivität   
Die Reflektivität ist ein Maß für den Rückstreuquerschnitt von Zielen, die mit Radar detektiert werden können. Sie ist proportional zur Energie, die von sämtlichen Streuteilchen im Radarsrahl zur Antenne zurückgestreut wird. Da die von der Antenne empfangene Energie aber von vielen Faktoren abhängt - unter anderen von der Entfernung, der Strahlungswellenlänge, der Antennenform und der ausgesendeten Energie - wurde für meteorologische Ziele die Reflektivität speziell definiert. Sie hängt nur noch von den Eigenschaften der Ziele ab. Bei Regen ist sie umso größer, je mehr und je größere Regentropfen in der Luft enthalten sind. Die Reflektivität wird meist in der logarithmischen Einheit dBZ angegeben, wobei dB das übliche Kürzel für Dezibel ist und Z für Reflektivität steht. Eine Erhöhung um 10 dBZ entspricht also eine Verzehnfachung der Reflektivität, eine Erhöhung um 30 dBZ einer Vertausendfachung.  
Reflektivitäten (Z) bzw. deren logarithmischen Werte (dBZ) können mit der folgenden Beziehung in Niederschlagsraten (R, in mm/h) umgerechnet werden: 

Z = aR^b  <==>  R = (Z/a) ^1/b = (10 ^{dBZ /10} /a) ^1/b  

dBZ = 10logZ  

- A ist im Sommer 300 und im Winter für Regen 200 und für Schnee 1800  
- B ist im Sommer 1.5 und im Winter für Regen 1.6 und für Schnee 2.2  

Diese Werte für A und B haben sich auf Grund von längerfristigen Beobachtungen als geeignet erwiesen. Zur quantitativen Analyse der Niederschlagsintensität müssen jedoch jeweils weitere Vergleichsmessungen herangezogen werden.  

Quelle: http://radar-info.fzk.de/abc.html


Wichtig ist auch noch den Hagel zu erwähnen, da dieser die Niederschlagsform mit der höchsten Reflektivität ist und somit gilt in der Regel, dass ab einer Reflektivität von 44dBZ Hagel am Boden möglcih ist und ab 52dBZ (entspricht in etwa 100mm/h) Hagel als ziemlich sicher gilt.
Unwetter mit einer noch höheren Reflektivität bringen oftmals auch Großhagel (>2cm)  mit sich.

Zum Abschluss noch ein kurzes Beispiel:

Hier ein typisches Bild eines Niederschagradars, mit einem Querschnitt, was für allem für Gewitterjäger sehr aufschlussreich ist. Man erkennt hier oben eine starke (rot gefärbte) Zelle mit einer hohen Reflektivität, wie man auf der Skala links ablesen kann. Vorallem die hohe Reflektivität in größerer Höhe lässt auf größeren Hagelschlag schließen, weil der starke Aufwind des Gewitters den Niederschlag lange in der Wolke hält. Da dieser Aufwindturm dieses Unwetters leicht geneigt ist deutet das auch auf eine mögliche Mesozyklone im Unwetter hin.


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