GIS-gestützte Regionalisierung von Klima- und Depositionsdaten in Niedersachsen

Abstract

Es wurden punkthaft vorliegende Infonnationen über langjährige Mittelwerte der Klimaelemente Lufttemperatur, Niederschlag und relative Luftfeuchte sowie atmogener Depositionen (Sufat, Nitrat, Ammonium, Chlor, Protonen und pH-Wert der Bulk-Depositionen) durch die Beschreibung der Meßsituation und der räumlichen Autokorrelation regionalisiert, d.h. auf die Fläche des Untersuchungsgebietes Niedersachsen übertragen. Dabei wurden die drei Kriterien Einfachheit, Präzision und Plausibilität bei der Bildung der Übertragungsmodelle berücksichtigt. Insbesondere die Möglichkeiten, die sich durch die Verwendung eines Geographischen Infonnationssystems (GIS) für die Unterstützung des Regionalisierungsprozesses ergeben, wurden aufgezeigt. Zur Beschreibung der Meßsituation an den jeweiligen Meßstationen wurden räumliche Variablen verwendet. In Form von Rastern lagen diese räumlichen Informationen in einem GIS vor und konnten bei bekannter geographischer Lage für die Meßstationen ermittelt bzw. interpoliert werden. Die räumlichen Variablen wurden als Regressoren in schrittweisen linearen Regressionen der Zielvariablen verwendet. Der systematische Teil der räumlichen Streuung der Zielvariablen (Klimadaten von DWD und HWW und Depositionsmessungen des FZW und des NLä) wird durch die Streuung der räumlichen Variablen erklärt. Um dabei eine Fehl- oder Überinterpretation der vorliegenden Datenkollektive zu vermeiden und damit die Gültigkeit der modellierten Beziehungen für das Zielgebiet sicherzustellen, wurde den Kriterien Einfachheit und Plausibilität in der Modellbildung große Beachtung geschenkt. hn Falle der Regionalisierung dreißigjähriger mittlerer Niederschlagssummen konnte wegen einer ausreichend großen Anzahl und einer geeigneten räumlichen Verteilung von Meßstationen im Anschluß an die schrittweise lineare Regression eine Semivariogrammanalyse und das geostatistische Kriging der Regressionsresiduen durchgeführt werden. Das Zielgebiet Niedersachsen wurde grundsätzlich in Berg- und Tiefland unterteilt. Die GIS-gestützte Umsetzung der Regionalisierungsmodelle in Form von Rastern konnte sowohl zur Darstellung der Ergebnisse als auch zur Überprüfung der Plausibilität verwendet werden. Trotz starker Gewichtung des Kriteriums Einfachheit konnten plausible Übertragungsmodelle gefunden werden, die -vor allem im Fall der Klimadaten -im Verhältnis zu möglichen Meßfehlem eine hohe Präzision erreichen.